Neue Idee fürs Quanten-Internet 27.10.2014, 14:32 Uhr

Forscher wollen Containerschiffe als Netzverstärker übers Meer schicken

Wissenschaftler aus Japan haben eine neue Idee, wie Quanten-Daten längere Distanzen im Netz überbrücken könnten: Containerschiffe mit Quantenbits an Bord sollen quasi als bewegliche Verstärker über die Meere schippern. Noch ist das aber pure Theorie.

Britisches Containerschiff in der Elbe bei Hamburg: Containerschiffe könnten mit Sendern ausgestattet werden, um ein weltweites Quanteninternet aufzubauen, so ein Vorschlag von Forschern aus Tokio. 

Britisches Containerschiff in der Elbe bei Hamburg: Containerschiffe könnten mit Sendern ausgestattet werden, um ein weltweites Quanteninternet aufzubauen, so ein Vorschlag von Forschern aus Tokio. 

Foto: Flickr/Kevin Talec

Eines der ungelösten Probleme bei der Übertragung von Quantenbits sind längere Distanzen. Bisher funktionieren Quantennetzwerke nur auf kurzen Strecken. „Einige stadtweite Netze sind bereits im Entstehen.Will man die Reichweite erhöhen, müsste man aber auf spezielle Geräte, sogenannte ‚Quantenverstärker‘, zurückgreifen. Bis jetzt kann diese jedoch noch niemand bauen“, sagte Simon Devitt, Wissenschaftler an der Ochanomizu University in Tokio, dem amerikanischen Fachmagazin NewScientist.

Das Ziel: ein großes globales Netz

Devitt und sein Team haben dafür jedoch eine ungewöhnliche Lösung vorgelegt: Sie wollen Containerschiffe einsetzen, die gewissermaßen als bewegliche Verstärker fungieren. Die gekühlten Schiffe könnten beladen mit Quantenbits über die Meere fahren und weiter entfernte Server miteinander verbinden. So dass aus vielen einzelnen lokalen Netzwerken ein großes globales entstehen würde.

Was das Ergebnis betrifft, zeigt sich Devitt optimistisch: „Damit könnte man eine überraschend gute Datentransferrate erreichen.“ Das sei effektiver, als statische Quantenverstärker an strategisch wichtigen Stellen auf dem Meeresboden aufzustellen, um die Netzreichweite zu erhöhen. Mit Schiffen könnten beispielsweise Quantenspeicher gezielt zu Zwischenstellen transportiert werden.

Schleierhaft bleibt, ob die Idee funktionieren könnte

Der große Haken bei der ganzen Sache: Man kann nicht überprüfen, ob diese Idee überhaupt umsetzbar ist. „Derzeit gibt es noch keine Technologie zur Speicherung von Quantendaten“, stellt Devitt klar.

Containerschiffe könnten lokale Quanten-Netzwerke verbinden.

Containerschiffe könnten lokale Quanten-Netzwerke verbinden.

Quelle: Simon Devitt/Universität Tokio

Trotzdem hat der Wissenschaftler ausgerechnet, wie schnell so ein Quantennetz wäre, wenn ein einzelner Container bis zu 125 Bytes an Quanteninformation speichern könnte. „Da große Schiffe rund 10.000 Container beherbergen können, ergibt sich für ein voll beladenes Gefährt, das 20 Tage lang zwischen Japan und den USA unterwegs ist, das Äquivalent einer Datentransferrate zwischen zehn Byte pro Sekunde und einem Terabyte pro Sekunde – je nachdem, welche Speichertechnologie verwendet wird“, erläutert Devitt.

Quantenkommunikation ist absolut sicher

Forscher auf der ganzen Welt arbeiten fieberhaft an Technologien zur Quantenspeicherung und der Entwicklung solcher Netzwerke. Bei der Quantenübertragung werden Informationen wie die Polarisation eines Photons verzögerungsfrei von einem zum anderen Ort geschickt. Dabei spielt die sogenannte Quantenverschränkung eine Rolle: Dabei werden beispielsweise zwei Photonen so verschmolzen, dass sie einen gemeinsamen Quantenzustand bilden, der bei der Übertragung bestehen bleibt.

Der große Vorteil der Quantenkommunikation ist, dass sie aus physikalischen Gründen abhörsicher ist. Jede Manipulation wird automatisch entdeckt, die Datenübermittlung funktioniert dann nicht mehr. Sollte sich diese vielversprechende Technik in Zukunft einmal etablieren, dürften NSA und andere Geheimdienste beim Spionieren kläglich scheitern.

Von Lisa von Prondzinski
Von Lisa von Prondzinski

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