Forscher quantenkommunizieren mit Hedy-Lamarr-Teleskop

Seit eineinhalb Jahren steht auf dem Dach der Wiener Physik-Institute ein Teleskop für quantenphysikalische Experimente. Noch werden damit Lichtsignale mit Stationen auf Wiener Hausbergen ausgetauscht, bald soll das Instrument aber auch als Bodenstation für Quantenkommunikation mit Satelliten dienen. Donnerstag Abend erhielt die Einrichtung den Namen "Hedy Lamarr Quantum Communication Telescope".

Benannt wurde das Teleskop nach der österreichischen Schauspielerin und Erfinderin Hedy Lamarr (1914-2000). Sie war nicht nur eine der größten Hollywood-Stars ihrer Zeit, sondern entwickelte 1942 auch eine neuartige Funk-Fernsteuerung für Torpedos. Dabei verteilte sich das Steuerungssignal über mehrere Frequenzen selbsttätig und war so vor Störungen gesichert. Dieses "frequency-hopping" wird auch in der modernen Mobilfunktechnologie angewendet.

Informationsübertragung

"Hedy Lamarr hat eine Methode gefunden, wie man Information sicher codieren kann, mit der Quantenkommunikation machen wir nun den nächsten Schritt", begründete der Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), Anton Zeilinger, gegenüber der APA die Wahl der Namenspatronin. Er "taufte" gemeinsam mit dem Rektor der Uni Wien, Heinz Engl, das von den beiden Einrichtungen betriebene Teleskop.

Ausgangspunkt für die Installation des Teleskops war das österreichisch-chinesische Projekt "Quantum Experiments on Space Scale". Dabei soll 2016 ein chinesischer Satellit mit einer Photonenquelle ins All starten, die sogenannte verschränkte Lichtteilchen (Photonen) erzeugt und Richtung Erde schickt. Das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung, mit der zwei Teilchen über beliebige Distanzen wie von Zauberhand verbunden bleiben, ermöglicht abhörsichere Kommunikation.

Nachricht an Satelliten

Das Teleskop am Dach der Physik-Institute von ÖAW und Uni Wien in Wien-Alsergrund dient dabei als eine von mehreren Bodenstationen. Wie Zeilinger betonte gibt es auch schon weitere Interessenten aus Europa und Kanada an der Erde-All-Quantenkommunikation.

Das Teleskop wird von den Physikern zunehmend genutzt, ihre Experimente auf immer größere Maßstäbe zu übertragen. Vom Labortisch, wo das Licht vielleicht einen Meter zurücklegen muss, geht es zunächst mit dem Equipment auf die langen Institutsgänge. Dann werden die Lichtteilchen vom Teleskop am Dach zu einigen Kilometer entfernten Stationen auf der Hohen Warte und dem Leopoldsberg geschickt, wobei die bewegte Atmosphäre über einer Großstadt besondere Herausforderungen bedeutet. Schließlich werden die Experimente auf den Kanarischen Inseln durchgeführt, wo eine Entfernung von 150 Kilometern zwischen zwei Observatorien überbrückt werden muss. Und als nächster Schritt ist dann die Quantenkommunikation mittels Lichtteilchen zwischen Erde und Satelliten geplant.

Das ursprünglich vorhandene Standard-Teleskop wurde mittlerweile aufgerüstet und die Wissenschafter nutzen es auch für Experimente abseits der Quantenphysik. So haben die Wiener Physiker erst kürzlich mit Hilfe des Teleskops gezeigt, dass mit verdrehtem Licht ("twisted light") große Datenmengen über drei Kilometer auch durch bewegte Atmosphäre übertragen werden kann.