Weltweite Vernetzung der Quantentechnologien: Quantenkommunikation via Satellit

Abstract

Die Quantenschlüsselverteilung ist eine der fortschrittlichsten Quantentechnologien. Entsprechende Komponenten sind kommerziell erhältlich. Ihr Einsatz auf Satelliten und in vielen Demonstrationsnetzen wird weltweit erprobt. Allerdings benötigen die bisher meist verwendeten Verfahren 'vertrauenswürdige' Zwischenstationen, etwa Satelliten. Weltweit arbeiten viele Forschungsgruppen daran, Verfahren mit globaler Reichweite zu entwickeln, die ohne diese speziellen und möglicherweise kompromittierbaren Zwischenstationen auskommen. Eine vielversprechende Lösung sind verschränkungsbasierte Quantennetzwerke via Satellit. Diese ermöglichen zudem die perspektivische Vernetzung von Quantentechnologien wie Quantencomputer, Quantenuhren und Quantensensoren. Das bietet ganz neue Funktionalitäten. Allerdings erfordern viele dieser Konzepte Quantenspeicher an Bord der Satelliten, die als Quantenrepeater fungieren.