21.03.2023

Teststrecke für das Quanteninternet

14 Kilometer lange Glasfaserverbindung im Saarland ermöglicht reale Testbedingungen.

Quantenphysik ist die Grundlage für vielerlei Zukunfts­technologien: Der Quanten­computer verspricht bisher undenkbare Rechen­leistungen, und die Quanten­kommunikation soll das Rückgrat des zukünftigen Quanten-Internets sein. Absolut abhörsicher sollen Informationen durch die Glas­faser­netze der Zukunft rasen. Im Saarland wird dafür nun eine Teststrecke in Betrieb genommen, deren Dimensionen dem Alltagsbetrieb sehr nahe kommt. Die 14 Kilometer lange Glas­faser­verbindung zwischen der Universität des Saarlandes (UdS) und der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (htw saar) wird vom regionalen Tele­kommunikations­versorger VSE NET als Industrie­partner zur Verfügung gestellt.

 

Abb.: Christoph Becher, UdS (v.l.n.r.), Tim Schönbeck, VSE NET, Damian Weber,...
Abb.: Christoph Becher, UdS (v.l.n.r.), Tim Schönbeck, VSE NET, Damian Weber, HTW, Jürgen Eschner, UdS, Stephan Kucera, UdS (Bild: J. Eschner)

Die Erforschung von Quantentechnologien ist einer der Schwerpunkte der Physiker an der Universität des Saarlandes. Während zum Beispiel Frank Wilhelm-Mauch am Forschungs­zentrum Jülich den Bau eines europäischen Quanten­computers koordiniert, forschen seine Kollegen Christoph Becher und Jürgen Eschner an Quanten­kommunikations­technologien, die die Vernetzung von Quantencomputern ermöglichen und abhörsichere Verschlüsselung von Nachrichten erlauben. Ihre Projekte, die vom Bundes­forschungs­ministerium unterstützt werden, haben in den vergangenen Jahren große Fortschritte auf dem Gebiet der Verschlüsselung und Informations­übertragung mit Lichtteilchen gemacht.

Seit einigen Monaten unterstützt auch die VSE NET die Forschungs­arbeiten, indem sie eine Glas­faser­verbindung aus ihrem Tele­kommunikations­netz für die Quanten­verbindung vom Standort UdS zur htw saar zur Verfügung stellt. Christoph Becher freut sich über diese Möglichkeit, die Technologie in einem realen Szenario zu testen: „Die Faserstrecke ist ein entscheidender Beitrag, um unsere Labor­technologien im Umfeld existierender Glasfasernetze zu testen. Damit kommen wir der Anwendung einen großen Schritt näher“, so der Professor für Quantenoptik der Universität des Saarlandes.

Die Forscher sind begeistert, dass sie bereits Quanten­information über die 14 Kilometer lange Strecke senden und Quanten­verschränkung messen können. Jürgen Eschner, Professor für Quanten­photonik an der Universität des Saarlandes: „Wir realisieren hier die elementaren Bausteine eines Quanten-Netzwerks. Was derzeit in unseren Labors mit einzelnen Photonen und einzelnen Atomen geschieht, wird in fünf bis zehn Jahren zu kommerzieller Quanten­kommunikations­technologie reifen“, so seine Prognose.

Stephan Kucera, leitender Wissenschaftler in der Arbeitsgruppe von Jürgen Eschner, hat den Kontakt zwischen VSE NET und den beteiligten Forschungs­gruppen hergestellt: „Es ist erfreulich, dass man auf der Firmenseite einem solchen Interesse und solcher Unterstützungsbereitschaft begegnet. Auf beiden Seiten sind die Mitarbeiter davon fasziniert, Quantenphysik und klassische Kommunikations­technologie zusammenzufügen“, sagt der promovierte Physiker.

Tim-Robert Schönbeck, Prokurist bei VSE NET: „Die Hochschulen im Saarland sind ein wichtiger Baustein für die Ausbildung zukünftiger technischer Spitzenkräfte. Wir freuen uns deshalb sehr, wenn wir durch unsere Unter­stützung innovative Forschung ermöglichen und die Attraktivität für Studierende somit weiter verbessern können.“

Partner an der htw saar ist der Informatiker und Studiendekan Damian Weber, in dessen Bereich ein Server die Daten aus der Quanten­kommunikation zwischen UdS und htw saar auswertet. Er wird sich zudem der Sicherheits­analyse des über die Glasfaser übermittelten Quanten­schlüssels widmen. Er freut sich über die gute Zusammen­arbeit zwischen den beiden großen saarländischen Hochschulen. „Unsere Kooperation ist eine gelungene Synergie aus physikalischer Grundlagenforschung an der Universität und angewandter Informatik-Forschung an der htw saar.“

U. d. Saarlandes / DE

 

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