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Quantenkommunikation: Mit Quantenschlüsseln ein Geheimnis bewahren

Bisher konnten in Experimenten zwei Parteien quantenverschlüsselt kommunizieren. Nun sollen vier auf diese Weise gesichert Daten austauschen können. Das Testobjekt: die Grinsekatze.
Was Forscher als Erstes per Quanten verschlüsselt an drei andere Parteien schickten? Eine Zeichnung der Grinsekatze.Laden...

Das ultrasichere Quanteninternet ist noch nicht da, aber wenn es so weit ist, wird es wohl Quantenvideokonferenzen geben. Eine etablierte Quantenkommunikationstechnik verwendet Photonen, um eine Datenkette oder einen Schlüssel zu erstellen, mit dem sich Nachrichten ver- und entschlüsseln lassen. Normalerweise werden die benötigten Quantenschlüssel nur an zwei Parteien verteilt. Nun gelang es einem Team, gleich vier miteinander zu verbinden, wie es in »Science Advances« berichtet hat.

Wie sich Quantenschlüssel effizient an Gruppen von drei oder mehr Personen verteilen lassen, legt die Gruppe um Alessandro Fedrizzi von der Heriot-Watt University in Edinburgh, Vereinigtes Königreich, in der Studie ausführlich dar. Für die Demonstration hat das Team Laser verwendet, um Sets von vier Photonen zu erzeugen. Jedes Photon war mit den anderen in seinem Set »verschränkt«: Die Messung eines Photons würde die anderen beeinflussen, was das Abhören erschwert, schreiben die Autoren.

Die Gruppe konnte ihre verschränkten Quartette über ein Netzwerk aus Glasfaserkabeln mit einer Gesamtlänge von bis zu 50 Kilometern verteilen. Aus den Quartetten der verschränkten Photonen bauten sie einen kryptografischen Schlüssel, der etwa eine Million Bit lang war. Mit diesem verschlüsselten sie eine Illustration von Lewis Carrolls Grinsekatze – bekannt aus »Alice im Wunderland« – und tauschten sie während einer Telefonkonferenz sicher zwischen vier Teilnehmern aus.

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