Rekord: Quantenschlüssel dank Minisatelliten 12.000 Kilometer weit übertragen

Chinesischen Forschern der „University of Science and Technology of China“ ist es erstmals gelungen, einen Quantenschlüssel 12.000 Kilometer weit zu senden. Um das zu erreichen, setzten die Forscher, laut ihres Beitrags in der Fachzeitschrift „Nature“, einen Minisatelliten ein, der in eine sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht wurde.

Mit einem Minisatelliten zum Erfolg

Ganz neu ist die Idee nicht, denn bereits 2016 zeigten Wissenschaftler, dass sich so weite Distanzen durch einen Satelliten überbrücken lassen. Damals wurde in Kooperation mit dem Institut für Quantenoptik und Quanteninformationen (IOOI) in Wien ein ultravioletter Laser eingesetzt. Der Laser traf auf den Satelliten, spaltete sich auf, wobei ein Photon nach Wien und eines nach Beijing gesandt wurde.

Vor neun Jahren waren allerdings sowohl der Satellit als auch die Basisstation noch deutlich größer und daher nicht sonderlich praktisch. Dank des technischen Fortschritts konnten die Abmessungen der Bauteile deutlich verringert werden. Der Satellit namens Jinan-1 besitzt eine Nutzlast von gerade mal 23 Kilogramm, während die Bodenstation mit 100 Kilogramm sogar verladbar ist.

Datenraten gelten als gering

So interessant sich das bisher auch anhört, gibt es ein großes Problem. Im Vergleich mit einer Glasfaserleitung, fällt die Leistung mittels Satellit sehr gering aus. Daher werden auch ausschließlich Quantenschlüssel per Satellit versendet. Die Übertragung der restlichen Daten erfolgt auf herkömmlichen Wegen.

In Bezug auf Sicherheit stellt die vorgestellte Methode einen wichtigen Schritt nach vorne dar, denn dank Quantenkryptografie lassen sich die Daten weniger einfach entschlüsseln. Entsprechend hoch ist der Wettbewerb. China plant beispielsweise bis 2027 vier solcher Minisatelliten im Orbit zu halten, während Europa bis 2026 einen Satelliten ins All schießen möchte.