Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Universität Ulm haben erfolgreich mit dem Betrieb eines gemeinsamen Netzwerks für Quantenkommunikation begonnen. Die Ulmer Wissenschaftler demonstrierten vor wenigen Tagen das abhörsichere Versenden von Computerdaten mit Hilfe der Quantum Key Distribution (QKD). Dabei wurde ein sogenannter Quantenschlüssel aus verschränkten Photonen zum Ver- und Entschlüsseln der Daten erzeugt und per Glasfaser vom Universitätscampus zum DLR und zurück übertragen. Während der Vorführung haben die Forscher auch einen Lauschangriff simuliert.

Das Ziel ist, künftige Quantencomputer mit einem Quanteninternet zu verbinden, um die Rechenkapazität auf Quantenebene zu steigern.

Das Projektteam hat die Photonen über eine Glasfaser über eine Strecke von insgesamt rund fünf Kilometern vom Universitätscampus zum DLR und wieder zurück übertragen. Das Projektteam hat das Experiment in Zusammenarbeit mit der Firma Quantum Optics Jena geplant und aufgebaut.

Quantenschlüssel lassen sich per Glasfaser aktuell nur bis zu Stecken von wenigen hundert Kilometern übertragen. Daten weltweit abhörsicher zu versenden erfordert deswegen eine Quantenkommunikation beispielsweise über Satelliten. Dazu sind standardisierte Verfahren sowie zertifizierte Geräte notwendig.

Ein weiterer Schritt ist das Vernetzen von Quantencomputern, vergleichbar dem heutigen Internet. Ein Quanteninternet könnte ganze Quantencomputer-Rechenzentren verbinden, ohne die Rechenbasis auf Quantenebene bei der Datenübertragung zu verlassen. Damit erweitern sich die Möglichkeiten zum Bearbeiten und Verschlüsseln von Daten erheblich, beispielsweise durch Verschränken von Quantenobjekten über verschiedene Standorte hinweg.

Für die Quantenkommunikation per Satellit und ein Quanteninternet entwickelt das DLR-Institut für Quantentechnologien notwendige Schlüsselkomponenten, wie Quantenspeicher und Photonenquellen. Dazu zählen auch Quantensensoren, die genauere Messungen ermöglichen, beispielsweise für Navigation, zur Erdbeobachtung, in der vernetzten Mobilität bis hin zur Werkstoffforschung.

Das DLR bringt zusammen mit anderen Forschungseinrichtungen und der Industrie seine Expertise in optischer Kommunikation mit Lasern über große Distanzen und der Satellitenkommunikation in zahlreiche Projekte ein. Mit diesen Technologien ist das DLR-Institut für Kommunikation und Navigation beispielsweise an der QuNET-Initiative beteiligt.

Die Entwicklung von Quantencomputern an den Innovationszentren der DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) verfolgt mit ihrem Ökosystem-Ansatz eine strategisch wichtige Zukunftsperspektive. Das DLR, die Industrie und Start-ups entwickeln hier Hard- und Software für Quantencomputer.

Quelle und Weiterführendes: https://www.dlr.de/de/aktuelles/nachrichten/2025/start-fuer-abhoersichere-quantenkommunikation-in-ulm