QuNET-Projekt baut Quantenkommunikation auf

Eine Forschungsinitiative will eine abhörsichere Kommunikation mittels Quantenschlüssel-Austausch demonstrieren. Fernziel ist ein europäisches Quantennetz.

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QuNET-Projekt baut Quantenkommunikation auf

(Bild: Fraunhofer IOF)

Von
  • Arne Grävemeyer
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Kann in Deutschland durch Quantenkommunikation "der vertrauenswürdigste Datenraum der Welt" entstehen, wie Bundesforschungsministerin Anja Karliczek es im Mai 2019 forderte? Der Weg dahin ist lang, aber die ersten Schritte soll die vom Ministerium geförderte QuNET-Initiative bereits in diesem Jahr bewältigen. Schon im Dezember 2020 soll laut Zeitplan eine quantenverschlüsselte Verbindung zwischen zwei Bundesbehörden in Berlin stehen. In Europa weckt die Quantenkommunikation Hoffnungen auf sichere Datennetze, zumal Netztechnik aus China und USA als Sicherheitsrisiko gilt. Tief sitzt noch die Verunsicherung, nachdem 2013 die NSA aufflog: Sie hatte sogar das Kanzlerinnenhandy abgehört.

"Viele der benötigten Komponenten für eine Quantenkommunikationsstrecke funktionieren im Labor bereits oder sie sind schon in der klassischen Kommunikation über Glasfaser im Einsatz", sagt Professor Andreas Tünnermann, Koordinator der QuNET-Initiative und Leiter des Fraunhofer-Instituts für angewandte Optik und Feinmechanik (IOF). In einem Labor seines Instituts in Jena sind bereits unterschiedliche Quellen für verschränkte Photonenpaare entstanden, die inzwischen einsatzreif sind.

Schon vor zwei Jahren haben IOF-Wissenschaftler eine leistungsfähige Quelle verschränkter Photonenpaare für den Einsatz auf Satelliten optimiert. Von Verschränkung spricht man in der Quantenphysik, wenn zwei Teilchen im Quantenzustand miteinander verbunden sind, selbst wenn sie sich weit voneinander entfernen. Streng genommen ist der gemeinsame Zustand nicht einmal festgelegt, sondern repräsentiert eine Wahrscheinlichkeitsfunktion verschiedener Zustände. Wird der Zustand des einen Teilchens gemessen, legt das auch den Zustand des anderen fest und die Verschränkung endet.

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