Ein deutscher Satellit testet die Quantenschlüsselverteilung

SAN FRANCISCO – Der deutsche Satellit Quube bereitet sich darauf vor, die Erzeugung und Verteilung von Quantenschlüsseln über eine optische Verbindung zu testen.

Missionsbetreiber in Deutschland konnten das 3,53 Kilogramm schwere Raumschiff Cube etwa zwei Stunden nach seinem Start am 16. August an Bord eines SpaceX Falcon 9-Raumschiffs kontaktieren.

„Wir haben einen 3-Monats-Betriebsplan, aber es scheint, dass wir derzeit viel schneller vorankommen als diese konservative Betriebsschätzung“, sagte Klaus Schilling, Leiter des Telecenter-Unternehmens. Weltraumnachrichten Per E-Mail.

„Das ist eine wirklich bedeutende Leistung“, sagte Harald Weinfurter, Professor für experimentelle Quantenphysik an der Ludwig-Maximilians-Universität München, in einer Stellungnahme: „Bisher gibt es keine Kleinsatelliten in der Erdumlaufbahn, die eine Verteilung von Quantenschlüsseln ermöglichen.“ Welt.“

Deutsches Konsortium

Der Cube-Satellit wurde im Telekommunikationszentrum entworfen und gebaut. Die zur Verteilung der Quantenschlüssel benötigte Nutzlast wurde von der Ludwig-Maximilians-Universität, dem Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts und der Universität Erlangen-Nürnberg bereitgestellt. Das DLR-Forschungszentrum der Deutschen Raumfahrtagentur in Oberfaffenhofen stellte auch die Laserkommunikationsstation an Bord des Satelliten zur Verfügung.

Regierungsbehörden, Unternehmen und akademische Einrichtungen experimentieren gerne mit der Verteilung von Quantenschlüsseln für sichere Kommunikation. Aufgrund des Verhaltens subatomarer Teilchen werden Versuche, die Kommunikation abzufangen, erkannt.

„Die Nutzung von Quantenschlüsseln über Satelliten bietet großes wirtschaftliches Potenzial für eine sichere globale Kommunikation“, sagte Schilling.

Die Quantenschlüsselverteilung wurde im Orbit durch Chinas 635 Kilogramm schweren Quantenwissenschaftssatelliten MECIUS demonstriert, der 2016 gestartet wurde.

Das deutsche Konsortium hat Jahre damit verbracht, Satellitenkomponenten zu Quantenwürfeln zu miniaturisieren. Die große Herausforderung bestand darin, sicherzustellen, dass die Würfel mit ausreichender Präzision ausgerichtet werden konnten, um eine stabile optische Verbindung mit einer Bodenstation herzustellen.

Darüber hinaus sagte Christoph Marquardt, Professor an der Universität Erlangen-Nürnberg, in einer Erklärung: „Miniatur-Quantenkommunikationskomponenten müssen unter extremen Vibrations-, Temperatur- und Strahlungsbedingungen beim Start und Betrieb im Weltraum voll funktionsfähig bleiben.“

Nächste Schritte

Deutsche Institutionen planen bereits den Start eines Qube-Satelliten. QUBE-2, ein CubeSat mit sechs Modulen und einer „viel leistungsstärkeren Lasernutzlast“, soll in der zweiten Hälfte des Jahres 2025 starten.

Eine Machbarkeitsstudie sei auch für das CubEnik-Projekt im Gange, bei dem es sich um zwei Cubesats handele, die „durch ein Drehgelenk verbunden“ seien, um zwei Ziele parallel zu verfolgen und so einen Quantenschlüssel bereitzustellen, sagte Schilling.

Korrektur: Das Telekommunikationszentrum ist ein Unternehmen, nicht Teil der Universität Würzberg.

Bezogen auf