An den Grundlagen für ein transatlantisches Netzwerk zur Quantenkommunikation arbeiten Fachleute aus Europa und Kanada. Dabei soll die Verteilung abhörsicherer Kryptografieschlüssel mittels verschränkter Lichtteilchen über Satelliten erforscht werden.
In Quantennetzwerken macht man sich das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung zunutze. Demnach bleiben zum Beispiel zwei verschränkte Photonen über beliebige Distanzen miteinander verbunden und teilen ihre physikalischen Eigenschaften. Sobald man eine Eigenschaft an einem der beiden Lichtteilchen misst, etwa seine Schwingungsrichtung (Polarisation), ist zwingend auch die entsprechende Eigenschaft des zweiten Teilchens ident damit.
Es lässt sich somit also an zwei Orten zeitgleich exakt dieselbe Information erzeugen. Die Gesetze der Quantenphysik garantieren dabei, dass niemand diese Information abhören kann. Diese Erzeugung und Verteilung abhörsicherer Schlüssel zur Ver- und Entschlüsselung von Informationen wird als „Quantum Key Distribution“ (QKD; dt: Quantenschlüsselaustausch) bezeichnet.
Auf kurzen Strecken ist QKD mittlerweile kein Problem mehr. Die für ein globales Netzwerk notwendige Überbrückung größerer Distanzen ist allerdings schwierig, weil die Verschränkung gegenüber äußeren Einflüssen sehr empfindlich ist und Photonen verloren gehen. Aus diesem Grund versucht man, QKD über Satelliten zu realisieren.
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