Einen Blick in die Zukunft der Kommunikation konnten Mitglieder der österreichischen Wirtschafts- und Wissenschaftsdelegation unter der Leitung von Vizekanzler und Bundesminister Reinhold Mitterlehner am 22. Oktober in Shanghai werfen. Am „Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics“ demonstrierten Professor Jian-Wei Pan und ÖAW-Präsident Anton Zeilinger wie Quantencomputer Informationen austauschen.

Quantenkommunikation ist ein international heiß umkämpftes Forschungsgebiet, das absolut abhörsichere Kommunikation zwischen beliebigen Punkten auf der Erde ermöglichen kann. Auf diesem Feld hat sich das Wiener ÖAW-Institut für Quantenoptik und Quantenkommunikation (IQOQI) als eine der weltweit führenden Forschungseinrichtungen etabliert. Immer mehr internationale Forschungsgruppen wetteifern darum, als Erste Quantenkommunikation zwischen Satelliten und der Erde zu realisieren. Damit wäre der Grundstein für ein zukünftiges globales Quantennetzwerk gelegt.

Satellitenhardware

Eine dieser Forschungsgruppen ist die die University of Science and Technology (USTC) in Shanghai der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS). Unter der wissenschaftlichen Leitung von Jian-Wei Pan wird in einer dezidierten Quantenmission (QUESS Projekt) Satellitenhardware entwickelt, um die Informationsübertragung mittels einzelner Lichtquanten (Photonen) zwischen dem Satelliten und optischen Bodenstationen auf der Erde zu demonstrieren. Als internationaler wissenschaftlicher Partner wurde 2011 die Gruppe Zeilinger am IQOQI ausgewählt. Der Kooperationsvertrag zwischen den beiden Akademien beinhaltet gemeinsame Experimente zur Quantenphysik im Weltall und die gemeinsame Entwicklung der dafür notwendigen Technologien und Infrastrukturen.

Die Wiener Gruppe hat in den letzten Jahren ein Empfangsmodul entwickelt, mit dem das Satellitensignal effizient detektiert und analysiert werden kann. Die Funktionalität dieses Moduls wurde über horizontale Sendestrecken in den österreichischen Bodenstationen bereits vollständig nachgewiesen.

Im finalen Experiment soll die absolut sichere Kommunikation zwischen Bodenstationen in China und Europa demonstriert werden. Als essentieller Zwischenschritt wurde nun am 22. Oktober das in Wien entwickelte Empfangsmodul erstmals gemeinsam mit dem Sendemodul des chinesischen Quantensatelliten im Laboraufbau getestet.

Tradition

Kooperationen zwischen der Österreichischen und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben Tradition. Das erste Abkommen zwischen den beiden Akademien datiert aus dem Jahr 1983. Neben der Zusammenarbeit im Bereich „Quantum Information in Space“ gibt es unter anderem Abkommen mit dem Institut für Subatomare Physik (SMI) und der Kommission für Interdisziplinäre ökologische Studien (KIÖS). Im Zuge des Besuchs der österreichischen Delegation in China, traf ÖAW-Präsident Anton Zeilinger zu einem ausführlichen Gespräch mit dem Präsidenten der CAS, Bai Chunli, zusammen. „Von chinesischer Seite besteht großes Interesse daran, die Zusammenarbeit mit der ÖAW und ihren Forschungseinrichtungen zu stärken und zu intensivieren“, so Zeilinger.