Auf dem Weg zum Quantenrepeater

Rund 100 Forscherinnen und Forscher trafen sich am 06. und 07. Juni 2019 zum Statusseminar des BMBF-geförderten Verbundprojekts „Quanten-Link-Erweiterung“ (Q.Link.X) im Physikzentrum in Bad Honnef. Im ersten Drittel der Projektlaufzeit wurden bereits vielversprechende Fortschritte auf dem Weg zum Quantenrepeater erzielt.

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Zum Statusseminar von Q.Link.X trafen sich etwa 100 Forscherinnen und Forscher im Physikzentrum in Bad Honnef. © Universität Bonn / Marianne Lenzen

Ziel des Verbundprojekts Q.Link.X ist es, den weltweit ersten Quantenrepeater zu bauen. Damit soll die Grundlage geschaffen werden, um auch in Zukunft eine abhörsichere Quantenkommunikation mittels Glasfaserstrecken über Entfernungen von mehr als 100 Kilometern zu gewährleisten. Beim ersten Statusseminar von Q.Link.X in Bad Honnef wurde der bisherige Verlauf der einzelnen Projekte dargestellt. Etwa 100 Forscherinnen und Forscher diskutierten lebhaft über ihre Experimente, die über ganz Deutschland verteilt sind. In einer Posterausstellung wurde anhand von 33 Postern der aktuelle Stand der Teilvorhaben dargestellt.

Teilprojekte liegen hervorragend im Zeitplan

Den einleitenden Vortrag der Veranstaltung hielt Professor Dieter Meschede von der Universität Bonn. Er erläuterte, dass im Rahmen von Q.Link.X. hybride Lösungen aus drei verschiedenen Hardwareplattformen eingesetzt werden: Halbleiterquantenpunkten, einzelnen Atomen und Diamantfarbzentren. Professor Christoph Becher von der Universität des Saarlandes berichtete in seinem Vortrag, dass alle Teilprojekte gut angelaufen seien und hervorragend im Zeitplan lägen. Die vorab gesetzten Meilensteine könnten teilweise sogar frühzeitig erreicht werden. Als mögliche Anwendungen, die über die geplanten Realisierungen von Quantenrepeatern hinausgehen, nannte Becher effizientere Photonenkollektoren, die im Bereich des Quantum Sensing eingesetzt werden können, integrierte photonische Schaltkreise und die Erstellung von Kommunikationsprotokollen für Quantenschlüsselverteilung.

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Aktuelle Forschungsergebnisse der Quantenkommunikation wurden vorgestellt und diskutiert. © VDI/VDE-IT / Kristian Döbrich

Ein weiteres Highlight waren die eingeladenen Vorträge der zwei hochkarätigen internationalen Gäste Professor Philippe Grangier (Institute d’Optique und CNRS, Frankreich) und Professor Dirk Englund (Quantum Photonics Laboratory, MIT, USA). Sie berichteten über den aktuellen Stand der Quantenkommunikationsforschung in Frankreich und den USA. Englund gab Einblicke in den Aufbau eines Quantennetzwerk-Testbeds über eine Distanz von 43 Kilometern zwischen dem Lincoln Laboratory in Lexington, Massachusetts und dem MIT in Cambridge, Massachusetts.

Expertenrunde bespricht zukunftsweisende Fragen

Zum Abschluss des Statusseminars kamen die Forscherinnen und Forscher zu einer Runde zusammen, in der sie mit den eingeladenen Experten Fragen im Hinblick auf eine Roadmap für die Forschung zur Quantenkommunikation diskutieren konnten. Dabei ging es unter anderem um mögliche Anwendungsszenarien der Quantenkommunikation, die Bedrohung, die Quantencomputer für die derzeitige Kommunikation darstellen, und die Rolle von Netzwerkanbietern in der Quantenkommunikationsforschung und –entwicklung.