20 Kilometer ist die neue Glasfaser-Teststrecke lang, die speziell ausgestattete Labore am Campus Süd und Campus Nord des KIT (Karlsruher Institut für Technologie) miteinander verbindet. Träger der Information, die hier absolut abhörsicher übertragen werden soll, sind Lichtteilchen, sogenannte Photonen. Photonen können in unterschiedliche Richtungen polarisiert werden und so digitale Information – also Einsen und Nullen – transportieren.
Datenverschlüsselung – Wie Kryptografie unser Leben bestimmt
Neue KIT Quanten-Teststrecke in Karlsruhe
Während konventionelle Verschlüsselungstechniken mit Mathematik arbeiten und deshalb prinzipiell von Rechnern geknackt werden können, arbeitet die Quantenkryptografie mit physikalischen Gesetzen. Abhörsicher sind die so verschlüsselten Informationen unter anderem deshalb, weil jeder Abhör-Versuch die Information zerstört.
Von zentraler Bedeutung für diese Technik sind Quantenschlüssel, mit der Sender die Information verschlüsseln und Empfänger die Information wieder lesbar machen. Auch hier helfen Gesetze der Quantenphysik, dass sichergestellt wird, dass nur die legalen Sender und Empfänger in Besitz dieser Quantenschlüssel sind. Bei der Eröffnung der Teststrecke wird ein solcher Quantenschlüssel live übertragen.
Quanteninternet: Schneller, sparsamer, sicherer
Die Teststrecke soll schrittweise zu einem Quantennetzwerk ausgebaut werden. Forschende des KIT, der Universität Ulm und der Universität Stuttgart werden daran dann gemeinsam für ein künftiges Quanteninternet forschen. Zu den wichtigsten Projekten gehört die Erprobung von sogenannten Quantenrepeatern. Sie werden gebraucht, um die Quanteninformation, die nach 30 bis 50 Kilometern im Glasfasernetz nur noch sehr schwach ist, zu verstärken.
Das Quanteninternet bietet neben der Abhörsicherheit weitere entscheidende Vorteile. Aufgaben etwa des Finanzwesens, der Medizin und der Logistik können schneller und effizienter bearbeitet werden und – zumindest theoretisch – könnte es deutlich weniger Energie verbrauchen als heutige Netzwerktechnik.
