Deutsches Experiment: Sichere Quantenverbindung ist ein Schritt in Richtung Quanten-Internet

Viele Daten im Internet werden verschlüsselt übertragen. Diese Verschlüsselungen basieren auf mathematischen Prinzipien wie etwa der Faktorisierung großer Zahlen. Der Einsatz von Quantencomputern würde es ermöglichen, diese Verschlüsselungen relativ schnell zu knacken, weshalb im sogenannten Quanten-Internet eine andere Verschlüsselung verwendet werden würde. Ein deutsches Team hat nun erfolgreich ein Experiment durchgeführt, das das sogenannte Quanten-Internet ein Stück realistischer erscheinen lässt.

Verschlüsselte Übertragung über 80 Kilometer

Für die Verschlüsselung von Daten auf Quantenebene werden die physikalischen Eigenschaften von Quanten genutzt. Diese Verschlüsselung kann nicht geknackt werden, ohne dass die verschlüsselten Informationen zerstört werden.

Ein Team aus Forscher:innen der Leibniz Universität Hannover, der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig und der Universität Stuttgart haben in einem Experiment die Universitäten Braunschweig und Hannover mit einem knapp 80 Kilometer langen Glasfaserkabel verbunden. Dieses haben sie auf den Namen „Niedersachsen-Quantum-Link“ getauft. Dann nutzten sie Quantencomputer, um Einzelphotonen zu erzeugen, die dann vom Absender verschlüsselt und über das Glasfasernetz zum Empfänger gesendet werden, wo sie wieder entschlüsselt werden.

Mit diesem Experiment demonstrierten die Forscher:innen einen sicheren und stabilen Schlüsselaustausch über eine längere Distanz. Dabei lag die mittlere Fehlerquote bei nur 0,65 Prozent. Theoretisch könnte dieses Syste mDaten über eine Distanz von bis zu 144 Kilometer übertragen, womit es bisher existierende Systeme übertrifft.

„Vor einigen Jahren war es nur ein Traum, Quantenpunkte in realen Kommunikationsszenarien einzusetzen. Heute haben wir gezeigt, dass diese Technologie ein enormes Potenzial für die Zukunft hat„, so Fei Ding von der Leibnitz Universität Hanover.

Das Ziel: Ein globales Quantennetzwerk

Solche Verbindungen sind ein erster Schritt in Richtung Quanten-Internet. In Zukunft sollen solche Quantenpunkte optimiert werden, um eine stabilere und effizientere Übertragung zu gewährleisten. Außerdem wird es darum gehen, die Technologie in größere Netzwerke zu integrieren, um so ein skalierbares Quanten-Internet zu erschaffen. Wenn dann im weiteren Verlauf die Reichweite und Anzahl der Knotenpunkte ausgebaut wird, kann in Zukunft ein globales Quantennetzwerk entstehen.

via SciTechDaily

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