Anton Zeilinger: Wissenschaftler kommunizieren quantenverschlüsselt

Wissenschaftler aus Österreich und China haben erfolgreich Quantenverschlüsselung getestet: Sie haben eine Videokonferenz abgehalten, die mit einem Schlüssel kodiert war, der mit Hilfe eines Satelliten per Quantentechnologie erzeugt wurde.

Artikel veröffentlicht am 30. September 2017, 13:11 Uhr, Werner Pluta

Österreichische Wissenschaftler bei der Videokonferenz mit chinesischen Kollegen: Lauschen fällt auf. (Bild: ÖAW)

Abhörsicher telefoniert haben am Freitag Wissenschaftler in Österreich und China: Sie haben die erste Videokonferenz zwischen Wien und Peking abgehalten, die per Quantenkryptografie verschlüsselt war.

An dem Experiment waren in Wien unter anderem Anton Zeilinger, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und Heinz W. Engl, Rektor der Universität Wien beteiligt. Sie sprachen mit Chunli Bai, dem Präsidenten der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, und seinen Kollegen in Peking. Außerdem tauschten sie über die sichere Verbindung Bilder aus.

Ein Satellit erzeugte den Quantenschlüssel

Für die Kommunikation wurde ein Quantenschlüssel genutzt, den der Quantum Science Satellite (QSS) erzeugte. Der Satellit, der auch Micius genannt wird - dem latinisierten Namen des chinesischen Wissenschaftlers Mozi -, dient der Übertragung quantenverschlüsselter Nachrichten und war im vergangenen Jahr ins All geschossen worden.

Der Satellit erzeugte polarisierte Photonen, die er kodiert als Einsen und Nullen zuerst an die Bodenstation in Österreich schickte. Dort wurden die Polarisationszustände gemessen und mit der vom Satelliten gesendeten Abfolge stichprobenartig verglichen. Würden die Daten voneinander abweichen, hätte jemand versucht, die Verbindung zu belauschen. Wenn die Messdaten nicht voneinander abweichen, haben Sender und Empfänger einen Quantenschlüssel. Anschließend wurde auf die gleiche Weise mit der Bodenstation in China ein Schlüssel erzeugt.

Die Videokonferenz wurde über das Internet abgewickelt

Die beiden Quantenschlüssel wurden vom Satelliten kombiniert und das Ergebnis an die beiden Bodenstationen übermittelt. Mit dem jeweils eigenen und dem kombinierten Schlüssel andererseits erzeugten die Bodenstationen einen gemeinsamen Schlüssel, mit dem das Quantentelefonat kodiert wurde. Die Videokonferenz selbst wurde ganz normal über das Internet abgewickelt.

"Der erfolgreiche Austausch von quantenverschlüsselter Information zwischen zwei Kontinenten verdeutlicht das enorme Potential dieser durch die Grundlagenforschung ermöglichten Technologie", sagte Zeilinger. "Ein weltweites und sicheres Quanteninternet rückt damit einen entscheidenden Schritt näher."