Es geht um viel Geld. Nach Schätzungen des FBI werden allein Unternehmen in den USA pro Jahr durch Computerkriminelle um rund 70 Milliarden Dollar erleichtert. Deshalb ringen Forscher um Methoden, die etwa Banktransaktionen zuverlässig sichern können. „ Die einzige Möglichkeit dazu bietet die Quantenkryptographie”, meint Dieter Bimberg, Leiter des Instituts für Festkörperphysik der Technischen Universität Berlin. Um diese Technologie zu realisieren, setzt er auf die Hilfe einzelner Lichtteilchen, der Photonen. Sie dienen als Schlüssel, mit dem codierte Daten vom Empfänger gelesen werden können.
Bislang wird der Code auf konventionelle Weise mit vielen Photonen übertragen, etwa per Internet. Einige dieser Photonen können abgezweigt werden, wodurch Spionen Tür und Tor geöffnet sind. „Bei der Quantenkryptographie dagegen steckt der Schlüssel in den quantenmechanischen Eigenschaften der Photonen”, erklärt Bimberg. Und die lassen sich nicht unbemerkt ausspähen. Den Berliner Physikern gelang es, einzelne Photonen zu generieren, die polarisiert sind, also in einer bestimmten Richtung schwingen. Versucht ein Lauscher den Code eines Schlüssels zu knacken, zerstört er unweigerlich die Polarisation – und sein Eingriff wird sofort bemerkt.
Um die Photonen für einen Quantenkryptographen zu erzeugen, verwendet Bimberg „Quantenpunkte” – nur wenige Nanometer kleine Strukturen aus einem Halbleiter. „Sie sind so winzig, dass sie ähnliche physikalische Eigenschaften haben wie ein einzelnes Atom” , sagt Bimberg. Daher können sie, wie ein Atom, tröpfchenweise einzelne Lichtteilchen aussenden. In wenigen Jahren, ist der Physiker überzeugt, wird diese Technologie bei Banken und Versicherungen Einzug halten – zur Freude des FBI.
