Quantenkryptografie erfolgreich getestet

Unsere neue Rubrik „Science Fiction… Today!“ litt in den vergangenen Monaten etwas unter Schwindsucht. Die Aufholjagd der Wissenschaftsrealität gegenüber der fiktionalen Erfindungen schien bereits verloren. Meine lieben Eltern stemmten sich zwar noch kurzfristig mit dem Kauf zweier „Luftionisatoren“ dagegen (Stück zu 25 Euro), mussten den Kampf dann jedoch einstellen. (Ihre Lungen waren über Nacht verschwunden) – Bis… Ja, bis SPIEGEL ONLINE Neues von der Quantenkryptografie veröffentlichte…

„Jetzt fängt der Klapowski schon wieder mit seinen Quanten an! Dabei habe ich doch bei seinem letzten Artikel schon nicht verstanden, warum Licht anscheinend Delle und Veilchen gleichzeitig sein kann!.“ – Das wir immer wieder mal auf dieses Thema zurückkommen, hat einen Grund: Die wirklich interessanten naturwissenschaftlichen Entdeckungen werden wohl erst mal nicht im All gemacht werden… Grund: Zu dunkel, zu weit weg, schlechtes Marketing, keine Lobby.

Denn da beißt die Maus dem Möbiusband keinen Faden ab: Während die NASA nach Jahrzehnten endlich mal ein neues Spaceshuttle in Auftrag gibt (kommt dann auch endlich der neue „Trabant Deluxe“?), ist auf dem Teilchensektor die Hölle los: Alle paar Jahre werden interessante Entdeckungen gemacht, die Wissenschaft und Technik mehr verändern werden als die erste Mars-Landung im Jahre 2348. Während die bemannte Raumfahrt nur noch Erkenntnisse à la „Ich kriege Kopfschmerzen von diesem verdammten Rot!“ bereit hält, wird woanders so sehr Fundament der Realität abgeklopft, dass Gott beim dem Krach schon nicht mehr schlafen kann…

Dass quantenverschlüsselte Nachrichten physikalisch unknackbar sind, ist schon seit 1984 bekannt, als die Idee das erste Mal aufkam. Doch erst heute war die Technik so weit (und bezahlbar), dass normalsterbliche Unternehmen (oder außergewöhnlich sterbliche, siehe Bankenkrise) sie sich leisten können. In Wien wurde nun eine verbesserte Version vorgestellt. Für 100.000 Euro kann demnächst also jeder seine Daten so verschlüsselt verschicken, dass nicht mal der liebe Gott sie knacken könnte. Nachteil: Der Empfänger muss in einem Umkreis von 100 Kilometern wohnen…

„Wuah! Ich habe ein Photon ins Auge bekommen!“ – „Ruhe da hinten! Ich muss die Teilcheneingänge abzählen… – Nummer 67.392, 67.393…“ – „He, Leute! Schreibt man ‚Ostfront‘ mit 2 oder 3 vertikalen Qubit-Spins?“ – Die Verschlüsselung von Nachrichten über Quantenzustände musste 1944 leider wieder fallen gelassen werden. Grund: Der Führer wollte alle finanziellen Kapazitäten in den Ausbau seiner Mondbasis investieren…

Vorweg sei gesagt, dass der Artikel auf SPIEGEL ONLINE das Prinzip stark vereinfacht erklärt. Aber wir wollen nicht meckern, denn in der BILD-Zeitung hätte man vermutlich einfach nur gelesen: „Code-Schock: Alle Online-Spanner arbeitslos! Steigt jetzt die Zahl der Hartz-4-Empfänger?“

Für alle, die sich für das Prinzip interessieren, sei hier eine humoristische Anleitung vermerkt, die von unserem ehemaligen Chefredakteur („Früher haben wir die Photonen noch nachts vom Acker geklaut, wenn wir Hunger hatten!“) und anderen Galileo-Mystery-Zuschauern natürlich übersprungen werden kann:

Die Daten werden auf jeden Fall nicht nur „einfach“ übermittelt, wie der SPIEGEL-Artikel nahe legt. Und man sieht dann auch nicht automatisch „irgendwie“, ob jemand in der Leitung gelauscht hat. Vielmehr sind beim Empfänger zwei Detektoren vonnöten. Der eine Misst die vertikale/horizontale Ausrichtung der Photonen, der andere den Zustand „Links/Rechts“. Es geht immer nur EINER!

Der Empfänger schaltet dann zufällig zwischen den Detektoren hin- und her, da er nicht weiß, welchen Zustand die gerade ankommenden Photonen haben. Somit erhält er nur zu 50% verwertbare Ergebnisse. Jetzt ruft er den Absender an und erzählt begeistert, wann er den richtigen Filter benutzt hat. – Ein automatisch verschicktes Computerprotokoll geht natürlich auch, macht aber gerade Nerds nicht so viel Spaß, wie einem anderen Nerd minutenlang Zahlenkolonnen um die Ohren zu hauen. Aus diesem Grund schlage ich unseren großen Zukunftia-Selbstversuch auch zwischen DJ Doena und BergH vor…

Weiter im Text: Der Sender bedankt sich nun artig, und streicht auf seinem Sendeprotokoll (eine 45 Kilometer langen Papierliste – oder halt automatisch am PC) ebenfalls 50% der umsonst verschickten Photonen weg. Nun haben beide eine identische, völlig zufällige Zeichenfolge, die als Grundlage für die eigentliche Datenverschlüsselung dient, welche nur DIESE 2 Personen auch wieder rückgängig machen können.

„Doch wie kann Julia aus Herford ihre Nachrichten verschlüsseln, um ihre Fetischunterwäsche vor ihrem Freund geheim zu halten? Um dies zu klären, begleiteten wir Julia auf ihrer Suche nach der Quantenmechnik. Und zwar auf dem Münchener Oktoberfest, wo auch gerade zufällig ein Riesenpizza-Wettessen stattfand“ – Selbst schuld: Ursprünglich sollte das Team von „Galileo“ hier das physikalische Grundprinzip erklären, was wir dann aber schnell wieder cancelten…

Hätte nämlich ein Lauscher in der Leitung gesessen, hätte er ebenfalls auf gut Glück zwischen zwei Filtern hin- und herschalten müssen. 50% der theoretischen Informationsmenge wäre also schon hier verloren gegangen. So hätte der eigentliche Empfänger also eine Fehlerquote von 25% erhalten. Und die bedeutet: „Wir wurden abgehört! Morgen noch mal probieren, Kollege Sparkiller?“

Außerdem hätte „IM Lausch“ den Datenstrom an den wahren Adressaten auch sofort wieder herstellen müssen, nachdem die Photonen in seinem Detektor versuppt sind. Er hätte also ebenfalls schnell ein paar neue Photonen zurechtzwirbeln und diese hektisch wieder in die Telefonleitung stopfen müssen. Keine schöne Ausgabe für den Stasi-Praktikanten! – Technisch wäre das zwar alles möglich, aber sicherlich auch nicht billig und sowieso unnötig, da die Fehlerquote von 25% dadurch nicht verschwindet.

Fazit: Quanten sind die Zukunft des kl… ganz großen Mannes! Die theoretischen Möglichkeiten sind so dermaßen endlos, dass mir Aufregung gerade nicht mal eine zweite einfällt.

Doch, halt: Der Quantencomputer wird noch zu unseren Lebzeiten kommen und uns endlich in die Lage versetzen, einen Grashalm im Spiel „Crysis“ nicht nur realistisch zur Seite knicken zu lassen, sondern ihn auch wirklichkeitsgetreu kauen und ausspucken zu können!

Tja, dann wollen wir mal abwarten, gell? – Auch auf Sparkillers seriösen Meinungskasten zu diesem Thema… Warum dauert das denn diesmal eigentlich so lange?

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Kommentare (5)

1. DJ Doena sagt:

   11. Oktober 2008 um 20:36 Uhr

   Ich bin dabei im Selbstversuch!

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2. Hiramas sagt:

   12. Oktober 2008 um 00:37 Uhr

   Mhhh es lebe der Fortschritt in Bereichen die so sowieso nicht wirklich anwendbar sind, aber irgendwo dann doch zu Verbesserungen für die next-Generation-Arktis-Schlafsäcke genutzt werden können.
   Die haben dann statt Reißverschluss auch eine Quantenverschlüsselung und sind somit nur mit dem dazu passenden Käsefuß zu öffnen.

   Falls noch bedarf an Meerschweinchen zum Testen besteht….

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3. Flutschfinger sagt:

   12. Oktober 2008 um 02:51 Uhr

   Jetzt weiß ich auch endlich warum man sagt „Quantentorpedos treten Ärsche“. Soso.

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4. Ijon sagt:

   12. Oktober 2008 um 04:23 Uhr

   Kann mir schon spannendere Innovationen vorstellen (wie diesen Emo-Roboter oder das gruselige Terminator-Androiden-Kind mit Gummihaut aus Japan…habt ihr die gesehen?) aber immerhin könnte das bald die einzige Waffe gegen Big Brother sein (nein, nicht den von RTL 2, da hilft nur ein thermonuklearer Sprengsatz).

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5. Armleuchter sagt:

   13. Oktober 2008 um 00:46 Uhr

   Ich bin ein Versuchskaninchen.

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