Optics & Photonics News berichtet über Quantennetzwerke auf Basis bestehender Glasfaser-Infrastruktur:
Forschende weltweit haben in den vergangenen Jahren erhebliche Fortschritte beim Aufbau von Quantennetzwerken erzielt. Ein wichtiger Treiber dieser Entwicklung sind die rasanten Fortschritte im Bereich des Quantencomputings: Leistungsfähige Quantencomputer könnten künftig die Sicherheit heutiger Public-Key-Kryptografie gefährden und damit neue Ansätze für den Schutz sensibler Daten erforderlich machen. Eine mögliche Lösung stellt die Quantenschlüsselverteilung (engl. Quantum Key Distribution, QKD) dar, die den sicheren Austausch kryptografischer Schlüssel auf Grundlage quantenmechanischer Prinzipien ermöglicht. Die Integration solcher Quantentechnologien in bestehende optische Kommunikations- und Netzwerkinfrastrukturen bleibt jedoch technisch anspruchsvoll. Gleichzeitig rücken zunehmend Anwendungen auf Basis von Quantenverschränkung, Quantenteleportation und Verschränkungstausch in den Fokus. Vor diesem Hintergrund ist in der Juni-Ausgabe von Optics & Photonics News ein Artikel erschienen, der den aktuellen Stand der Integration von Quanten- und klassischer Kommunikation in Glasfasernetzen nachzeichnet, jüngste Fortschritte beleuchtet und einen Ausblick auf zukünftige Perspektiven gibt.
Der Artikel skizziert zunächst die Entwicklung integrierter Quanten- und klassischer Kommunikationssysteme – von frühen Demonstrationen der QKD in den 1990er-Jahren bis hin zu aktuellen Experimenten, bei denen Quantensignale gemeinsam mit klassischem Datenverkehr über bestehende Glasfasernetze übertragen werden. Dabei wird deutlich, dass klassische Kommunikationssysteme zwar Störungen für Quantensignale verursachen können, zugleich aber eine unterstützende Rolle übernehmen. Sie ermöglichen beispielsweise die Synchronisation, Stabilisierung und Steuerung von Quantennetzwerken. Ein Beispiel dafür sind sogenannte „Quantum Wrapper“ – klassische Signalschichten, die Routing- und Timing-Informationen liefern, ohne die empfindlichen Quantenzustände selbst zu messen. Darüber hinaus beschreibt der Beitrag den Wandel von der reinen Quantenschlüsselverteilung hin zu komplexeren Netzwerkprotokollen: Forschende konnten unlängst auch anspruchsvollere Verfahren wie Quantenteleportation und Verschränkungstausch unter realitätsnahen Bedingungen in Glasfaserumgebungen experimentell demonstrieren. So gelang 2026 etwa die Verteilung verschränkter Photonen über rund 25 Kilometer zwischen Evanston und Chicago – bei gleichzeitig voll ausgelastetem klassischem Datenverkehr im C‑Band. Die gemeinsame Übertragung von Quantenteleportation und klassischem Datenverkehr zeigt, dass zentrale Netzwerkfunktionen mit bestehender Kommunikationsinfrastruktur vereinbar sind.
Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass Quantennetzwerke voraussichtlich nicht unabhängig von bestehenden Kommunikationssystemen entstehen, sondern eine enge Verzahnung von Quanten- und klassischer Kommunikation entscheidend sein wird. Offene Fragen betreffen insbesondere die Entwicklung leistungsfähiger Quantenrepeater und die Integration verteilter Quantencomputer in solche Koexistenz-Architekturen. Die jüngsten Ergebnisse zeigen jedoch, dass wichtige technische Grundlagen für zukünftige Quantennetzwerke bereits experimentell demonstriert wurden und kontinuierlich weiterentwickelt werden. Hier geht’s zum Artikel.
Quellennachweis: https://www.optica-opn.org/home/articles/volume_37/june_2026/features/building_quantum_networks_on_classical_fiber_infrastructure/