Forscher: Mit Qubits bleibt Geheimes absolut geheim

Forscher der Virginia Tech demonstrieren im Labor, wie sich mit verschränkten Qubits sichere Kommunikation realisieren lässt.

Doktorand Alexander DeRieux arbeitet im Labor von Walid Saad an der Virginia Tech an einer Methode für abhörsichere Kommunikation über Funk. Die Grundlage bildet die Quantenverschränkung. Ein Phänomen, das Albert Einstein einst als “spukhafte Fernwirkung” bezeichnete.

Wie verschränkte Atome kommunizieren

“Atome stehen nicht still. Sie vibrieren. Diese Schwingungen beeinflussen andere Atome in ihrer Nähe”, erklärt DeRieux. Bei verschränkten Atomen lässt sich der Zustand eines einzelnen Atoms nicht mehr einzeln beschreiben, weil sie sich gegenseitig beeinflussen. Kennt man die Eigenschaft eines Atoms, weiß man auch, wie der Zustand des Nachbaratoms ist.

“Wir machen uns bei der Kommunikation die Tatsache zunutze, dass sich eine Veränderung des einen Atoms auf das andere auswirkt”, so DeRieux.

Einsatz bei Katastrophen-Drohnen

Der Forscher will die Technologie nutzen, um Drohnen zu steuern, die bei Katastrophen eingesetzt werden. Als Basis dient ein Qubit-Paar mit spukhafter Fernwirkung. Qubits sind die kleinste Informationseinheit beim Quantencomputing, analog zum Bit im klassischen Computer.

Wenn Drohnen ihre Umgebung durch Audio- oder Videodaten wahrnehmen, werden diese Informationen auf dem Qubit kodiert. Da auf einem Qubit sehr viele Informationen gespeichert werden können, liefert die Kommunikation dieser Zustandsänderungen eine Fülle von Informationen.

Sichere Kommunikation ohne Netzwerk

“Die Quantenverschränkung bietet eine Reihe potenzieller Anwendungsmöglichkeiten, da sie den Weg für sichere Kommunikation ebnet, ohne auf Glasfaser- oder drahtlose Netzwerke angewiesen zu sein”, erklärt DeRieux. Als Beispiel nennt er ein Krankenhaus, das medizinische Daten mit Hausärzten austauschen muss. Das offene Internet berge zahlreiche Cybersicherheitsprobleme, die sich umgehen ließen, indem die explizite Übertragung solcher Informationen vermieden werde.

Quantenphysik wirke hier als Verschlüsselung, die nicht zu knacken sei, so der Doktorand.

(lb/Pressetext)