NIST meldet Quanten-Kryptographie-Rekord

Rohschlüssel mit 4 MBit/s über 1 km übertragen

Das zum US-Wirtschaftsministerium gehörende "National Institute of Standards and Technology" (NIST) hat einen neuen Rekord in Sachen Quanten-Kryptographie aufgestellt. Die Forscher um Physiker Xiao Tang konnten Quanten-Schlüssel mit einer Geschwindigkeit von 4 MBit/s über eine Glasfaserstrecke von 1 km übermitteln.

Die Kryptographie auf Basis der Prinzipien der Quantenphysik verspricht eine sichere Verschlüsselung, die nicht zu knacken ist. Denn der Einsatz der Quantenkryptographie soll vor allem zwei fundamentale Probleme heutiger Verschlüsselungssysteme lösen: Einerseits zählt dazu die Erzeugung sich niemals wiederholender Schlüssel durch die absolute Zufälligkeit als Grundmerkmal der Quantenphysik. Andererseits gehört dazu deren Verteilung an die beteiligten Partner, da die Schlüssel bei beiden gleichzeitig in Echtzeit erzeugt werden.

Die Forscher am NIST nutzen für ihre Quanten-Schlüssel-Verteilung (QKD) einzelne Photonen in unterschiedlichen Orientierungen, um einen kontinuierlichen Binär-Code bzw. Schlüssel zu erzeugen. Die Regeln der Quantenmechanik sorgen dafür, dass niemand die Schlüssel bei der Übertragung abfangen kann.

Im Labor konnten die NIST-Forscher nun einen so erzeugten Rohschlüssel über eine Glasfaser-Leitung von einem Kilometer mit einer Geschwindigkeit von 4 MBit/s übertragen. Damit wollen die Forscher einer sicheren Übertragung von Video-Inhalten z.B. über breitbandige Internetverbindungen deutlich näher gekommen sein. Die Fehlerrate lag bei 3,6 Prozent und ist damit verhältnismäßig niedrig, so die Forscher. Auch eine Übertragung über 4 km gelang den Forschern, allerdings arbeitete das System dabei langsamer. Im nächsten Schritt sollen die Rohschlüssel mit Methoden zur Fehlerkorrektur erzeugt werden.

Andere Unternehmen sind mit ähnlichen Systemen bereits am Markt, das NIST betont aber die hohe Geschwindigkeit seines Ansatzes, der allerdings eher auf kurze Strecken ausgerichtet ist.