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Sichere Kommunikation Erstmals Quanten-Kommunikation über Untersee-Glasfaserkabel

Von Susanne Braun 2 min Lesedauer

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Forscher haben mit einem Experiment Anfang Oktober 2023 bewiesen, dass Quantenkommunikation über ein Untersee-Glasfaberkabel und über Ländergrenzen hinweg möglich ist – ein wichtiger Schritt in der Realisierung der bis dato sichersten Form der Kommunikation.

Quantenkommunikation stellt die bislang sicherste Technologie zum Austausch und Schutz von Daten.(Bild: frei lizenziert / Pixabay)
Quantenkommunikation stellt die bislang sicherste Technologie zum Austausch und Schutz von Daten.
(Bild: frei lizenziert / Pixabay)

Für die Sicherheit unserer digitalen Kommunikation verlassen wir uns bisher auf kryptografische Verschlüsselungsverfahren, sei es über das HTTPS-Protokoll im Internet oder digitale Signaturen im E-Commerce. Diese Methoden gewährleisten weitgehende Vertraulichkeit, Integrität und Authentizität von Daten in verschiedenen Branchen, darunter Gesundheitswesen und Regierungskommunikation. Während kryptografische Kommunikation die Norm ist, bietet Quantenkommunikation einen unknackbaren Vorteil durch die Prinzipien der Quantenmechanik. Obwohl sich diese Technologie noch in der Entwicklungsphase befindet, erzielten Forscher im Oktober 2023 einen beeindruckenden Durchbruch.

Quantenkommunikation zwischen England und Irland

Die Idee der Quantenkommunikation ist die Folgende: Lichtteilchen (Photonen) werden in einem empfindlichen Zustand über optische Kabel übertragen. Sobald jemand versucht, in diesen Datenfluss einzugreifen und die damit transportierten Daten zu stehlen, kollabieren diese hochempfindlichen Photonen. Das ist auf der einen Seite gut und macht die Quantenkommunikation so interessant. Auf der anderen Seite allerdings steigt die Wahrscheinlichkeit mit der Länge des Transportwegs, dass die mit Informationen beladenen Photonen nicht den Zielort erreichen.

Professor Marco Lucamarini vom Institute for Safe Autonomy an der Universität von York dazu: „Viele große Unternehmen und Organisationen sind an der Quantenkommunikation interessiert, um ihre Daten zu sichern, aber sie hat ihre Grenzen, insbesondere was die Reichweite betrifft.“ Um die Herausforderungen der begrenzten Reichweite der Quantenkommunikation zu überwinden, nutzten die Forscher rund um Lucamarini ein neuartiges Unterwasserkabelsystem zwischen England und Irland. Das Netzwerkkabel namens Rockabill, betrieben von euNetworks, ermöglichte die erfolgreiche Übertragung von einzelnen und verschränkten Photonen sowie die Messung der optischen Phase für Quantum Key Distribution (QKD).

Reichweitenrekord

Das Netzwerkkabel Rockabill startet in Portrane in Irland, verläuft über den Grund der Irischen See und endet im 224 Kilometer entfernten Southport in Großbritannien. Der Erfolg der Experimente war vor allem hochempfindlichen Detektoren zu verdanken, die am Endpunkt des Kabels in Southport aufgestellt wurden, um Störungen durch die Umwelt („Rauschen“) zu reduzieren.

Weitere Experimente über dieselbe Kabelleitung werden künftig den Weg für den Einsatz der Technologie in die Kommunikation für Unternehmen ebnen, die private Daten zwischen dem Vereinigten Königreich und Irland versenden. Die Erfolge der bisherigen Experimente zeigen das Potenzial für die Entwicklung eines Quanteninternets, das die Sicherheit der Kommunikation auf ein bisher nicht erreichtes Niveau heben könnte. (sb)

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