Quantentechnologie könnte abhörsichere Kommunikation möglich machen

Die Möglichkeit einer absolut abhörsicheren Kommunikation und eines sicheren Datenübertragung wurde durch eine neue Technologie eröffnet, die auf Quantenmechanik basiert. Diese Methode kann einfach in bestehende Herstellungsprozesse von Mikrochips und Prozessoren integriert werden und ist kostengünstig herzustellen.

Bisher wurden Daten in der herkömmlichen Kommunikation mathematisch generiert und verschlüsselt. Der Algorithmus, der dieser Verschlüsselung zugrunde liegt, kann jedoch entschlüsselt werden. Die zahlreichen weltweiten Cyberattacken zeigen die Schwachstellen der Datensicherheit auf. Durch den Einsatz von Quantenobjekten für den Datentransfer verlagert sich die Datensicherheit jedoch direkt in die physikalische Natur dieser Objekte.

Im Rahmen eines von der Baden-Württemberg Stiftung geförderten Projekts haben Forscher der Universität Ulm eine Methode entwickelt, um Kommunikationsverbindungen durch Quantenobjekte herzustellen. Diese Technologie, realisiert vom Team um die Arbeitsgruppe Prof. Dr. Alexander Kubanek, verwendet zwei identische sogenannte Defektzentren in Nanodiamanten als Bausteine zur quantenmechanischen Verschränkung, was die Grundlage für ein Quantendatennetzwerk darstellt.

Die Methode basiert darauf, dass noch unbekannte Quantenzustände nicht kopiert oder gemessen werden können, ohne bei einer Messung zerstört zu werden. Störungen von Quantenzuständen werden unweigerlich als Übertragungsfehler erkannt und entlarven somit den Abhörangriff.

Die Ulmer Wissenschaftler verwenden für diese Methode der Quantenverschränkung einzelne Photonen – Lichtteilchen – aus den Defektzentren in den Nanodiamanten. Die Handhabbarkeit der Nanoteilchen ermöglicht es, dass die Methode prinzipiell in bestehende Prozesse der Mikrochip-Herstellung eingebunden werden kann.

Mit dieser von Prof. Kubanek entwickelten Methode ist es möglich, Kommunikationsverbindungen aufzubauen, deren Sicherheit auf der Physik basiert und nicht nur auf mathematischen Berechnungen. Die nächste Phase besteht darin, die abhörsichere Technologie bis zur Marktreife in einem Start-up weiterzuentwickeln.

Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet (PCT/EP2023/064304 anhängig). Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Wissenschaftler und die Baden-Württemberg Stiftung bei der Patentierung, strategischen IP Planung und Vermarktung der aktuellen Entwicklung.

Die TLB ist mit der Verwertung dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt und sucht Investoren für die weitere Entwicklung der abhörsicheren Kommunikationstechnologie bis zur Marktreife. Interessierte können sich für weitere Informationen an den Innovationsmanager Dr. habil. Hans-Jürgen Eisler (eisler@tlb.de) wenden.

Basierend auf einer Pressemitteilung von Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH vom 7.12.2023