31-05-2023
31-05-2023
Chinesische Wissenschaftler haben in der Quantenkommunikation einen Weltrekord aufgestellt, indem sie eine Zwei-Feld-Quantenschlüsselverteilung (QKD) durch eine 1.002 Kilometer lange Glasfaser erreicht haben, was einen entscheidenden Schritt in Richtung eines zukünftigen groß angelegten Quantennetzwerks darstellt.
Ein Teilnehmer der 2021 Quantum Industry Conference in Hefei in der ostchinesischen Provinz Anhui sieht sich über das Quanten-Metropolitan Area Network am 18. September 2021 ein Video an.
QKD, eine Schlüsselmethode in der Quantenkommunikation, ermöglicht es zwei entfernten Nutzern, einen gemeinsamen, nur ihnen bekannten Schlüssel zu erzeugen, der zur Ver- und Entschlüsselung von Nachrichten verwendet wird. Seine praktische Anwendung wird allerdings durch die Entfernungsgrenze limitiert, da ein Quantensignal nicht verstärkt werden kann und die Kanalübertragung mit zunehmender Entfernung exponentiell abnimmt.
Bisher wurde Zwei-Feld-QKD in Laborumgebungen über eine Spulenfaser für Entfernungen von bis zu 830 Kilometern erreicht.
In einer in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlichten Studie erklären Wissenschaftler der University of Science and Technology of China, dem Jinan Institute of Quantum Technology und dem Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology nun, dass die von ihnen längste erreichte Verteilungsdistanz 1.002 Kilometer mit einer sicheren Schlüsselrate von 0,0034 Bits pro Sekunde beträgt.
Während ihrer Experimente entwickelten die Wissenschaftler Dual-Band-Phasenschätzung und ultra-rauscharme supraleitende Nanodraht-Einzelphotonen-Detektoren, um das Systemrauschen zu unterdrücken, das die Erzeugung sicherer Schlüssel über große Distanzen behindert.
Die Studie habe die Machbarkeit von Zwei-Feld-QKD über eine sehr große Entfernung nachgewiesen und die Aussichten für die Langstrecken-Quantenkommunikation aufgezeigt, erklärt die University of Science and Technology of China.
