Quantenteleportation: Forschern gelingt ein großer Schritt auf dem Weg zum Quanteninternet

Die Quantenphysik hat nicht nur das Potenzial, eines Tages die Computertechnik zu revolutionieren, sondern auch das Internet. Einem Team aus den USA ist kürzlich ein wichtiger Schritt in Richtung eines Quanteninternets gelungen: Sie schickten sogenannte Qubits als Lichtpartikel durch eine 44 Kilometer lange Glasfaserleitung.

Forscher übertragen Qubits durch Glasfaserkabel

Der dahinterstehende Prozess nennt sich Quantenteleportation – auch wenn er mit dem „Beamen“ in Star Trek nichts zu tun hat. Bei dem Vorgang werden miteinander verschränkte Qubits zwischen zwei Netzen teleportiert. Den Forschern gelang dies mit einer Genauigkeit von 90 Prozent, was einen neuen Rekord darstellt. Zwar wurden ähnliche Distanzen wie die von den Forschern anvisierten 44 Kilometer bereits erreicht, jedoch nur mit deutlich niedriger Genauigkeit. Bei dem Versuch der Wissenschaftler kam lediglich Hardware zum Einsatz, die bereits heute als Serienfertigung erhältlich ist und auf bereits existierender Telekommunikations-Infrastrukturen basiert. „ Das Projekt schafft eine Basis für ein Hochleistungs-Quanten-Internet mit gewöhnlichen Geräten“, so die Forscher.

Die Schwierigkeit bei der Quantenteleportation ist, sicherzustellen, dass die Lichtteilchen auf dem Weg nicht verloren gehen. Denn selbst reines Glas ohne Verunreinigungen absorbiert Photonen. Im Falle von klassischen Bit-Übertragungen ist ein geringer Datenverlust unproblematisch, da die Übertragung der Informationen durch sogenannte Kontrollbits sichergestellt ist. Qubits hingegen sind wesentlich komplexer und fehleranfälliger.

In Richtung Quanteninternet

Eine Strecke von 44 Kilometern würde theoretisch reichen, die Übertragung innerhalb von Großstädten sicherzustellen. Bei bisherigen Übertragungen, die 100 Kilometer erreichten, wurde lediglich eine Genauigkeit von 85 Prozent erreicht. Zudem wurden die Qubits über herkömmliche Glasfaserleitungen gesendet, die bereits heute für das Internet verwendet werden. Übertragungen über Qubits würden ganz neue Möglichkeiten in Sachen Verschlüsselung bieten. Die Informationen auf Qubits sind extrem gut gegen Angriffe gesichert, da ein Abfangen des Photons an der Empfängerstelle sofort auffallen würde.

Bis das Quanteninternet und Quantencomputer in unserem Alltag ankommen, wird aber noch einige Zeit vergehen. Experten gehen davon aus, dass es noch etwa 10 Jahre dauern wird, bis Quantencomputer sinnvoll Aufgaben übernehmen können.