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Erster Quantensatellit startet: China kooperiert mit Wiener Physikern

(c) ÖAW © ÖAW

Mit Hilfe quantenphysikalischer Phänomene sollen kryptographische Schlüssel vom Satelliten zu Bodenstationen auf der Erde übertragen und damit ein Modell für vollständig abhörsichere Datenverbindungen über bisher unerreichte Distanzen geschaffen werden. Gleichzeitig wären dies "entscheidende Schritte in der Entwicklung eines künftigen Quanteninternets", sagte der Wiener Experimentalphysiker und Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), Anton Zeilinger.

Sichere Technologie

Projektleiter Pan Jian-Wei, der bei Zeilinger an der Uni Wien promoviert hat, beschreibt die Methode als "revolutionär": "Quanten-kodierte Information ist völlig sicher, selbst die besten Computer können das nicht knacken", sagt Jian-Wei. Im Bestreben, sich mit dieser Technologie vor Cyberkriminalität zu schützen, soll QUESS Teil eines Quanteninformationsnetzwerks sein, das derzeit über 2.000 Kilometer von Peking bis Shanghai läuft. China plant zudem in weiterer Folge ein Quanten-Satellitensystem, um bis 2030 damit rund um den Planeten kommunizieren zu können.

Distanzen der Verschränkung ausgedehnt

Zeilinger und sein Team haben die Distanzen der Verschränkung in den vergangenen Jahrzehnten immer weiter ausgedehnt. Nach Tests im Labor schickten sie verschränkte Photonen durch Kellergänge der Hofburg, durch Abwasserkanäle unter der Donau hindurch, sandten sie durch die Atmosphäre zunächst quer über Wien und schließlich über die noch heute gültige Rekorddistanz von 144 Kilometer zwischen zwei kanarischen Inseln.

Bei der Übertragung über größere Distanzen stößt man allerdings an Grenzen, da die Erdatmosphäre die Lichtteilchen zu stark stört. Deshalb werden die Experimente nun in den Weltraum verlagert: Von einem Satelliten Richtung Erde gesendet, bewegen sich die Photonen nur wenige Kilometer durch die dichte Lufthülle und werden entsprechend wenig gestört.

Die österreichischen Wissenschafter stellen für das Experiment in Europa Empfangsstationen zur Verfügung. Das sind die "Satellite Laser Ranging Station" in Graz-Lustbühel vom Institut für Weltraumforschung der ÖAW und das "Hedy Lamarr Quantum Communication Telescope" am Dach des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der ÖAW in Wien.

Service: CCTV-Beitrag auf Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=9ES99s8CWfM

 

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