Steuergelder für Quantenkommunikation

Dazu hat das BMBF jetzt rund 13 Millionen Euro für insgesamt vier Verbundprojekte zur Verfügung gestellt. Davon fließen rund 0,5 Millionen Euro an das Institut für Angewandte Physik der Universität Bonn. Die Forscher wollen quantenphysikalische Effekte nutzen, um die heutige Begrenzung von etwa 100 Kilometern für die Übertragungsreichweite von beweisbar abhörsicheren Nachrichten zu überwinden.

Schon in den letzten Jahren sind Quanteneffekte in der klassischen Informationstechnologie immer wichtiger geworden. Ursache hierfür sind die immer kleineren Abmessungen der elektronischen Bausteine, die mit milliardstel Metern in den Bereich von atomaren Strukturen vordringen.

Heutige Chip-Technologien nutzen momentan jedoch immer nur die beiden klassischen Bitzustände 0 und 1. “Nun scheint die Zeit reif, ein weiteres faszinierendes Phänomen aus der Quantenwelt die Bühne der Anwendungen betreten zu lassen”, erklärt der Bonner Physiker Professor Dr. Dieter Meschede. “Dort gibt es nämlich die Möglichkeit, die Zustände zu überlagern: Ein Bit ist dann gewissermaßen gleichzeitig zu einem gewissen Teil im Zustand 0 und zu einem anderen Teil im Zustand 1.”

Mit diesen “Überlagerungszuständen” könnten sich zum Beispiel Nachrichten abhörsicher übertragen oder Messgenauigkeiten weiter steigern lassen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Quantenrepeaters (Quantenumsetzer), der die Übertragung abhörsicherer Nachrichten über große Entfernungen ermöglicht.

Damit werden sich die Forschungsverbünde QuOReP (Quantenoptische Repeater-Plattform, 15 Projekte, Koordination: Institut für Angewandte Physik der Uni Bonn), QuaHLRep (Quanten-Halbleiter-Repeaterplattformen, 13 Projekte, Koordination: Technische Universität Dortmund), QUIMP (Quanteninterface zwischen optischen- und Mikrowellenphotonen, 3 Projekte, Koordination: Karlsruher Institut für Technologie) und IQuRe (Informationstheorie des Quantenrepeaters, 2 Projekte, Koordination: TU München) in den kommenden Jahren intensiv beschäftigen.