Die quantenmechanische Kopplung der Teilchen stellt dabei sicher, dass die Übermittelung der Nachricht nicht von einer dritten Person abgehört werden kann. Dieses Lauschen zerstört nämlich die Kopplung, so dass die legitimen Empfänger beim Empfang ihrer Teilchen mit der Theorie nicht in Einklang zu bringende Ergebnisse messen.
Adrian Kent und seine Kollegen aus Cambridge haben nun ein Verschlüsselungsprotokoll entwickelt, das eine abhörsichere Übertragung von Informationen selbst dann ermöglicht, wenn die Gesetze der Quantenmechanik sich als unvollständig erweisen sollten. Den Forschern zufolge wäre ihr Protokoll nur dann unsicher, wenn eine zukünftige Theorie die Übertragung von Nachrichten mit Überlichtgeschwindigkeit erlauben würde.
Vereinfacht ausgedrückt beruht das neue Codierungsverfahren darauf, dass die beiden Partner ihre Messinstrumente für die Spins der Teilchen im Raum verdrehen. In einem solchen Fall stimmen die von ihnen bei der Messung ermittelten Spins der Teilchen eines Paares nämlich nicht unbedingt miteinander überein, obwohl die beiden Teilchen miteinander gekoppelt sind. Die Wahrscheinlichkeit für eine übereinstimmende Messung lässt sich dabei mit den Gesetzen der Quantenmechanik berechnen.
Die beiden Partner verdrehen nun für jede einzelne Messung ihre Detektoren in zufälliger Weise und tauschen dann einen Teil ihrer Messergebnisse über ein Telefonat miteinander aus ? allerdings nur für Teilchen, die keine kritischen Informationen codieren. Außerdem müssen die Partner zuvor ausmachen, dass nur Paare, bei denen ihre Messinstrumente in der gleichen Richtung ausgerichtet sind, für kritische Informationen codieren sollen.
Auf diese Weise können die Partner einen durch die kritischen Paare zufällig codierten Schlüssel austauschen, der dann für die Verschlüsselung einer Nachricht eingesetzt werden kann. Zudem können sie durch einen Vergleich ihrer Messungen unkritischer Paare herausfinden, ob die Übermittelung abgehört wurde. Den Forschern zufolge verändern nämlich alle denkbaren Abänderungen der Quantenmechanik die Wahrscheinlicht einer gleichen Messung bei gegeneinander verdrehten Messinstrumenten ? solange die Geschwindigkeit der Signalübertragung unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegt.
Physical Review Letters (Band 95 Artikel 010503)
