BEIJING, 3. Juni (Xinhuanet) – Eine Gruppe chinesischer Forscher hat einen neuen Meilenstein in der Quantenkommunikation erreicht, indem sie ein quantensicheres Direktkommunikationsnetzwerk (QSDC) mit einer Reichweite von etwa 300 Kilometern aufgebaut hat, was einem praktischen Anwendungsbereich zwischen Städten entspricht.
Der Durchbruch, der von einem Team der Shanghai Jiao Tong University erzielt wurde, gewährleistet laut Science and Technology Daily eine Quantenzustandsgenauigkeit von über 85 Prozent nach der Übertragung zwischen zwei Nutzern im Netzwerk.
Die in der Fachzeitschrift Science Bulletin veröffentlichte Studie befasst sich mit den wesentlichen Einschränkungen von Quantennetzwerken – Übertragungsreichweite und Nutzerkapazität.
Das Team hat ein doppelt gepumptes, erweiterbares und vollständig vernetztes QSDC-Netzwerk entwickelt, das auch in lauten Umgebungen effektiv funktioniert. Das System erreichte eine stabile Photonenpaarrate von 300 bis 400 Hz, was theoretisch Kommunikationsgeschwindigkeiten von mehreren Bits pro Sekunde ermöglicht.
Dieser Erfolg folgte auf einen Rekord, den ein Team aus Beijing im Februar bei einem Quantendirektkommunikationstest über eine Standard-Glasfaser mit einer Übertragungsdistanz von 104,8 km erzielt hatte.
Die direkte Quantenkommunikation wurde zuvor von Forschern der Tsinghua-Universität vorgeschlagen. Sie ermöglicht eine sichere Kommunikation durch die Nutzung von Quantenzuständen und Funktionen wie Abhörerkennung und -verhinderung, Kompatibilität mit bestehenden Netzwerken, vereinfachten Verwaltungsprozessen und verdeckter Übertragung.
Es wird erwartet, dass die QSDC-Systeme in Bereichen mit extrem hohen Anforderungen an die Informationssicherheit, wie beispielsweise im Finanzwesen, breite Anwendung finden werden.
Die Technik ergänzt eine andere Art der quantensicheren Kommunikation: die Quantenschlüsselverteilung (QKD). Diese Technologien haben das Potenzial, das Rückgrat eines zukünftigen globalen Quanteninternets zu bilden.
Einem internationalen Team unter der Leitung chinesischer Wissenschaftler ist es weltweit erstmals gelungen, mithilfe eines Satelliten eine Echtzeit-QKD-Kommunikation über eine Entfernung von mehr als 12.900 km zwischen China und Südafrika zu demonstrieren.
(gemäß der Nachrichtenagentur Xinhua)
