Quantenkryptographie im Weltraum
Einer internationalen Forschungsgruppe unter der Leitung des Wiener Physikers Anton Zeilinger ist es gelungen, ein grundlegendes Experiment zur Quantenkommunikation mit Satelliten erfolgreich abzuschließen. Das Experiment ist auch ein erster Schritt hin zur Einführung von Quantenkryptographie in der Kommunikation über künstliche Erdtrabanten.
Der Forschungsgruppe gelang es, einzelne Lichtteilchen ins All zu senden und von einem Satelliten reflektiert wieder zurückzubekommen. Das ist ein erster Schritt hin zu Experimenten mit verschränkten Photonen. Die Ergebnisse des Versuchs werden in der Zeitschrift "The New Journal of Physics" veröffentlicht.
Veröffentlichung im Open-Access-Verfahren
Da das "New Journal of Physics" eine Open-Access-Publikation ist, werden die Ergebnisse kostenfrei für alle abrufbar im Netz publiziert werden. Die Ausgabe, in der der Artikel von Zeilinger et al. erscheinen wird, ist derzeit [21.3.2008] noch nicht online.
Das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung steht im Mittelpunkt von Zeilingers Experimenten mit Photonen. Dabei bleiben beispielsweise zwei Lichtteilchen über theoretisch beliebige Distanzen wie durch Zauberhand miteinander verbunden. Bestimmt man etwa die Polarisation des einen Teilchens, kennt man augenblicklich auch den Zustand des mit ihm verschränkten Teilchens.
Abhörsichere Kommunikation
Praktisch genutzt wird diese Verschränkung etwa in Konzepten der Quantenkryptographie, bei der Daten abhörsicher übertragen werden können. Die Wissenschaftler arbeiten aber auch an Quantencomputern, die mit verschränkten Photonen rechnen.
Zeilinger und seine Mitarbeiter arbeiten seit langem erfolgreich daran, die mittels Quantenkommunikation zu überwindenden Distanzen auszudehnen. Nach erfolgreichen Übertragungen von Informationen via Photonen im Jahr 2004 gelang es den Forschern, das Experiment auf 144 Kilometern zwischen La Palma nach Teneriffa erfolgreich zu reproduzieren.
Für die nun geglückten Versuche wurden vom Matera Laser Ranging Observatory in Süditalien einzelne Photonen eines Lasers zu dem japanischen Satelliten "Ajisai" in einer Höhe von etwa 1.500 Kilometern geschickt, dort reflektiert und wieder im Observatorium aufgefangen.
Zeilinger ist am Ostermontag auch Gast in einem "Doppelzimmer Spezial" mit Elisabeth Scharang, 13 bis 15 Uhr, FM4.
(APA | futurezone)