Chinesische Wissenschaftler haben eine Zweifeld-Quantenschlüsselverteilung (QKD) über eine 1.002 Kilometer lange optische Faser erreicht, ein entscheidender Schritt in Richtung eines zukünftigen groß angelegten Quantennetzwerks.
QKD, eine Schlüsselmethode in der Quantenkommunikation, ermöglicht es zwei Remote-Benutzern, einen gemeinsamen Schlüssel zu generieren, der nur ihnen bekannt ist und zum Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten verwendet wird. Der praktischen Anwendung steht jedoch ein großer Engpass gegenüber, nämlich die Entfernungsgrenze, da ein Quantensignal nicht verstärkt werden kann und die Sendeleistung des Kanals exponentiell mit der Entfernung abnimmt.
Zuvor wurde Dual-Field-QKD in Laborumgebungen über gewickelte Fasern bis zu 830 Kilometern demonstriert, berichtete Xinhua.
In einer in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlichten Studie sagten Wissenschaftler von Institutionen wie der Universität für Wissenschaft und Technologie von China, dem Jinan-Institut für Quantentechnologie und dem Shanghai-Institut für Mikrosysteme und Informationstechnologie, dass die weiter erreichte Verteilungsentfernung 1.002 betrug Kilometer mit einer sicheren Schlüsselrate von 0,0034 Bits pro Sekunde.
Während ihrer Experimente entwickelten die Wissenschaftler eine Dualband-Phasenschätzung und extrem rauscharme supraleitende Nanodraht-Einzelphotonendetektoren, um Systemrauschen zu unterdrücken, das die Produktion sicherer Schlüssel über große Entfernungen behindert.
Nach Angaben der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas hat die Studie die Machbarkeit der Doppelfeld-QKD über sehr große Entfernungen bestätigt und gibt Aufschluss über ihre Aussichten in der Quantenkommunikation über große Entfernungen.
Entnommen von Europa Press
Titelbild: Entnommen von der BBC
