Calgary/Hefei – Auch wenn Physiker immer wieder vor allzu optimistischen Prognosen in Sachen Quantencomputer warnen: Es ist offensichtlich, dass die Bemühungen in diese Richtung immer konkreter werden.

Ein entscheidendes Element für Alltagsanwendungen dieser revolutionären Form der Informationstechnologie ist die Quantenteleportation, also die Übertragung von Quantenzuständen mithilfe einer sofortigen Zustandsänderung miteinander verschränkter Quantensysteme. Das verspricht unter anderem eine sichere Verschlüsselung von Nachrichten.

In diesem Bereich ist auch ein Team rund um den österreichischen Quantenphysiker Anton Zeilinger seit vielen Jahren an vorderster Front tätig. Zurzeit testet er in Kooperation mit chinesischen Forschern, ob die Verschränkung der Lichtteilchen sich auch über Satelliten und tausende Kilometer realisieren lässt.

Quententeleportation durch das Kabel

Quantenteleportation funktioniert freilich nicht nur durch die Luft, sondern auch mittels Glasfaserkabel. Erst vor einem Jahr vermeldeten Forscher, die Rekorddistanz von 100 Kabelkilometern geknackt zu haben. Nun berichten zwei Physikerteams im Fachblatt "Nature Photonics", dass es ihnen mit einigen technischen Tricks gelungen sei, in den Glasfaserkabelnetzen von Calgary (Kanada) und Hefei (China) Lichtteilchen kilometerweit zu teleportieren – im Fall von Hefei über 15 Kilometer und im Fall von Calgary über gut sechs KIlometer.

Konkret geht es dabei um das Problem, dass die Lichtteilchen einer bestimmten Quelle von Lichtteilchen anderer Quellen unterscheidbar bleiben müssen. Das wurde unter anderem durch bestimmte Feedback- und Synchronisationsmechanismen erreicht, schreiben einerseits die Forscher um Quiang Zhang (University of Science and Technology in Shanghai) im Hefei-Paper und andererseits Physiker um Wolfgang Tittel (University of Calgary) im Artikel über Calgary.

Verbesserung von Internetverbindungen

Mit diesen beiden Studien sei der Machbarkeitsnachweis von Quantenteleportation im städtischen Bereich gelungen, heißt es in einem Begleitkommentar. Sie würden zudem zeigen, dass dadurch die Sicherheit und Stärke von Internetverbindungen in Zukunft um ein Vielfaches erhöht werden kann. (tasch, 19.9.2016)