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Quantenkryptographie: Einzel-Photon-Übertragung geglückt

Quantum-Dot-Chips der Uni Tokio und Fujitsu überwinden technische Hürde

Mittels Quantum-Dot-Chips ist es Forschern der Universität Tokio und des Herstellers Fujitsu gelungen, ein einzelnes Photon bei Datenübertragungs-Wellenlängen zu generieren. Die Partner bezeichnen die Entwicklung als einen großen Schritt in Richtung praktischer Anwendung von Quanten-verschlüsselter Datenübertragung.

Die zum Einsatz kommenden neuen Techniken sollen Quanten-verschlüsselte Datenübertragung um den Faktor 400 beschleunigen und zudem im Vergleich zum Laser-Einsatz auch sicherer machen können. Quantenkryptographie soll ein Abhören von einzelnen Photonen nahezu unmöglich machen - denn durch das Abhören einzelner Photonen (nicht weiter aufspaltbare Lichtpartikel) würden diese verändert und somit die Datenübertragung gestört.

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Problematisch war es bisher nur, einzelne Photonen zuverlässig zu erzeugen - bei Lasertechnik besteht die Gefahr, dass statt einem zwei oder mehrere Photonen pro einzelnem Puls entstehen und die Möglichkeit zum Abhören gegeben ist. Die einfache Reduktion der Laser-Intensität könne dies zwar begrenzen, doch gleichzeitig langsame und somit unpraktische Übertragungsgeschwindigkeiten von einigen hundert Bits pro Sekunde (bps) mit sich bringen. Bisherige Alternativen zum Laser hätten laut den beiden Forschungspartnern das Problem, nicht die bei Glasfaserübertragung üblichen Wellenlängen (1,3 - 1,55 Mikrometer) erzeugen zu können.

Aus diesem Grunde haben sich die Uni Tokio und Fujitsu auf die Entwicklung eines Halbleiter-Chips konzentriert, der einzelne Photonen effizient in als "Quantum Dots" bezeichneten Nanometer-großen Strukturen erzeugen kann. Dazu musste nach optischer Simulation und Entwicklung der Quantum Dots auch eine Chip-Fertigungstechnik entwickelt werden, welche die genau strukturierten Quantum Dots nicht zerstört. Der Halbleiter-Chip generiert Licht, das durch einen Einzel-Photon-Transmitter gesammelt und lediglich durch die Quantum Dots an Glasfaserkabel abgegeben wird.

Quantenkryptographie: Einzel-Photon-Übertragung geglückt 

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Bendix 27. Jul 2004

na ja in einem chip ist die strecke aber nicht so weit, wie über die dächer wiens... (vom...

Lee 20. Jul 2004

Hey, ist es nicht einfacher, das kabel einfach abzuschneiden, wenn man denn die...

ThePaper 20. Jul 2004

Ja, aber mittels Laser. Hier benutzen sie einen Chip um das Photon zu erzeugen.

spagge 20. Jul 2004

Man merkts es nicht, sondern das Photon ändert seinen Zustand jedesmal wenn es abgefragt...

spagge 20. Jul 2004

So neu ist das aber gar nicht, vor ein paar Wochen hat ein Wiener Physiker zusammen mit...



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