Auf Basis der Erkenntnisse von Physiknobelpreisträger Anton Zeilinger entwickelt das AIT Austrian Institute of Technology neue Technologien und bringt diese zur Anwendung. Eine der wichtigsten Maßnahmen gegen Cyberkriminalität ist das Verschlüsseln von Daten. Moderne Kryptografieverfahren sind zwar de facto unentschlüsselbar, haben aber den Haken, dass der Schlüssel auf einem absolut sicheren Weg übertragen werden muss. Dabei hilft in Zukunft die Quantenphysik: Mithilfe von „verschränkten“ Teilchen kann man vertrauliche Informationen austauschen – bzw. bemerkt man sofort, wenn jemand bei dieser Kommunikation mithört.
Prinzip in der Physik nutzbar
Dass dieses Prinzip in der Praxis nutzbar ist, hat der Wiener Quantenphysiker Anton Zeilinger (Uni Wien, ÖAW) vor rund 25 Jahren in Form der sogenannten „Teleportation“ gezeigt. Für diese Arbeiten zur quantenphysikalischen Verschränkung wurde Zeilinger nun – gemeinsam mit seinen Fachkollegen John Clauser und Alain Aspect – mit dem Physiknobelpreis des Jahres 2022 ausgezeichnet.
Forschende des AIT waren von Anfang an an Zeilingers Versuchen beteiligt: Sie entwickeln die technischen Ausrüstungen für die Quantenkryptografie. Mittlerweile genießt das AIT einen international hervorragenden Ruf als Spezialist sowohl für terrestrische als auch für satellitenbasierte Quantenkryptografie. Aktuell gilt die Forschung der Miniaturisierung der für die Quantenkommunikation nötigen Geräte und der Entwicklung europaweiter Netze.
Das Quanten-Testbed der Quantenphysik
Diese Arbeiten finden u. a. im Rahmen des großen europäischen Quantum-Flagship-Programms statt, an dem das AIT federführend beteiligt ist. Im Horizon-2020-Projekt OPENQKD (im Rahmen der EuroQCI-Initiative) wird unter der Leitung des AIT überdies ein Quanten-Testbed eingerichtet. Dieses hat den Aufbau eines sicheren Netzwerkes für Quantenphysik-Kommunikation in Europa zum Ziel.
Ein Quanten-Testbed ist eine experimentelle Plattform, die es Forschern ermöglicht, Quantencomputing-Technologien und ‑Algorithmen zu testen und zu optimieren. Es besteht aus einer Sammlung von Quantenbits (Qubits). Diese werden in einem stabilen und kontrollierbaren Umfeld gehalten, um präzise Messungen und Manipulationen durchzuführen. Diese Testbeds können auf verschiedene Weise realisiert werden, beispielsweise durch Verwendung von Supraleitern, Ionenfallen, Quantenpunkten oder anderen Technologien. Ein Quanten-Testbed bietet Forschern die Möglichkeit, neue Quantenalgorithmen zu entwickeln und zu testen. Diese sind in der Lage, komplexe Aufgaben zu lösen, die für klassische Computer unüberwindbar sind.
Mehr Informationen:
www.ait.ac.at
Credit: AIT/GettyImages
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