Bislang ist quantenphysikalische Sicherung von Nachrichten gegen Abhören auf Übertragungsstrecken von höchstens etwa 100 Kilometern begrenzt – dies soll sich jetzt ändern. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) wird drei Jahre lang vier Verbundprojekte mit insgesamt rund 13 Millionen Euro fördern, um die Anwendung von Quantentechnologien in der Informationstechnik voran zu treiben. Die Leibniz Universität Hannover ist an zwei Projekten beteiligt und richtet von Donnerstag, 24. März, bis Freitag, 25. März 2011, in Hannover einen Workshop für die etwa 30 beteiligten Arbeitsgruppen aus ganz Deutschland aus. Insgesamt mehr als 60 Quantenforscherinnen und –forscher werden bei dem zweitägigen Treffen im Laboratorium für Informationstechnologie das weitere Vorgehen diskutieren und die Zielvorgaben feststecken.
In den vergangenen Jahren sind Quanteneffekte in der klassischen Informationstechnologie immer wichtiger geworden. Ursache hierfür sind die immer kleineren Abmessungen der elektrischen Bausteine, die mit Milliardstel Metern in den Bereich von atomaren Strukturen vordringen. Heutige Informationstechnologien nutzen momentan jedoch immer nur die beiden klassischen Bitzustände Null und Eins.
„Nun ist die Zeit reif, ein weiteres faszinierendes Phänomen aus der Quantenwelt die Bühne der Anwendungen betreten zu lassen“, erklärt Physik-Professor Dr. Reinhard Werner von der Leibniz Universität. „Dort gibt es nämlich die Möglichkeit, die Zustände zu überlagern: Ein Bit ist dann gewissermaßen gleichzeitig zum Teil im Zustand Null und im Zustand Eins. Diese Überlagerungen sind so empfindlich, dass jeder Abhörversuch festgestellt werden kann“, so Werner weiter.
Die dadurch mögliche abhörsichere Kommunikation wird unter anderem im Rahmen des Exzellenzclusters QUEST (Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research) über Glasfasern realisiert. Sie ist aber wegen der Absorption des Lichtes auf etwa 100 Kilometer begrenzt. Herkömmliche Zwischenverstärker würden gerade die empfindlichen Überlagerungszustände zerstören. Hier setzt das neue Verbundprojekt an. Es hat sich zum Ziel gesetzt, eine neue Art von Quanten-Zwischenstationen, sogenannte Repeater zu entwickeln, mit denen die Entfernungsbegrenzung aufgehoben werden kann.
