Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 3: Quanteneffekte I

Q 3.2: Vortrag

Montag, 15. März 1999, 14:15–14:30, PH4

Schnelle und kompakte Quantenkryptographie — •Patrick Zarda, Surasak Chiangga, Thomas Jennewein, and Harald Weinfurter — Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck

Quantenkryptographie ist die Methode zur Erzeugung eines geheimen Schlüssels für absolut abhörsichere Kommunikation. Bisherige Experimente dazu beanspruchten große optische Tische, benötigten aktive und komplexe Justiereinheiten und erzielten geringe Bitraten, meist im Hz-Bereich. Unser Prototyp vermeidet all diese, für eine praktische Anwendung nicht akzeptablen Nachteile. Ein signifikanter Unterschied unseres Experiments zu früheren Setups besteht im Verzicht auf aktive Komponenten zur Erzeugung und Detektion der vier Polarisationsrichtungen (H,V,45^∘,−45^∘,BB84). Die Lichtpulse vierer zufällig angesteuerter (2 MHz) Laserdioden werden über Strahlteiler kombiniert, anschließend kollimiert und abgeschwächt (mittlere Photonenzahl<1). Die somit erzeugten polarisierten Photonen werden über einen Quantenkanal (Glasfaser oder Luft) übertragen und beim Empfänger (4 Si-APD) detektiert. Die Synchronisation zwischen Sender und Empfänger erfolgt ebenfalls über den Quantenkanal. Unser Experiment zeigt die Realisierbarkeit eines schnellen (effektive Bitrate im kHz-Bereich), kompakten (kleine Sende- und Empfangseinheit) und auch einfach zu bedienenden Quantenkryptographiesystems.

Work supported by the Austrian Science Foundation Y-48-PHY.