Quantenkryptographie
14.03.2023, 07:37 Uhr
Schweizer Forscher entwickeln Hochleistungsdetektoren gegen Spione
Quantencomputer könnten dank enormen Leistung schon bald die modernsten Datenverschlüsselungsverfahren aushebeln. Um dies zu verhindern, haben Forscher der Uni Genf einen neuen Sensor mit bisher unerreichter Leistung für die sogenannte Quantenverschlüsselung entwickelt.
Using these sensors, scientists were able to generate a secret key at a rate of 64 megabits per second over 10 km of fibre optic cable.
(Quelle: M. Perrenoud - G. Resta / UNIGE)
Bei der Quantenverschlüsselung werden Photonen, die kleinsten Teile des Lichts, als Schlüssel versendet, hiess es in einer Mitteilung der Universität Genf (Unige) vom Montag. Diese Methode gilt als sehr sicher. Nach den Gesetzen der Quantenmechanik beeinflusst eine Messung nämlich den Zustand des gemessenen Systems. Versucht also ein Spion, die Photonen zu messen, um den Schlüssel zu stehlen, werden die Informationen sofort verändert und das Abfangenaufgedeckt.
Die Anwendung der Quantenkryptographie in grossem Massstab scheitert derzeit an der Leistungsfähigkeit der verwendeten Einzelphotonensensoren. Einem Team der Unige und seinem Spin-off ID Quantique ist es nun gelungen, deren Geschwindigkeit um den Faktor 20 zu steigern, wie aus einer in der Fachzeitschrift "Nature Photonics" veröffentlichten Arbeit hervorgeht.
Rekordverdächtige Leistung
Die rekordverdächtige Detektionsrate erreichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, indem sie nicht nur einen, sondern vierzehn Nanodrähte in ihre Sensoren einbauten.
Mit Hilfe dieser Sensoren gelang es den Wissenschaftlern, einen geheimen Schlüssel mit einer Datenrate von 64 Megabit pro Sekunde über 10 km Glasfaser zu generieren. Diese Datenrate ist hoch genug, um beispielsweise eine Videokonferenz mit mehreren Teilnehmern abzusichern. Das ist das Fünffache dessen, was die heutige Technologie über diese Distanz leistet.
Zudem seien die neuen Detektoren in der Herstellung nicht komplexer als die heute auf dem Markt erhältlichen Geräte. Diese Ergebnisse eröffnen laut den Forscherinnen und Forschern neue Perspektiven für die sichere Datenübertragung, die für Banken und das Gesundheitswesen, aber auch für Regierungen und das Militär von entscheidender Bedeutung ist.
