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Im Research Service „Optical Quantum Technologies“ entwickeln AIT-ExpertInnen weltweit einzigartige Quantenschlüsselverteilsysteme auf der Basis von verschränkten Photonen (Lichtteilchen). Die sichere Verteilung der elektronischen Schlüssel ist eine notwendige Voraussetzung für die sichere elektronische Kommunikation zwischen zwei Partnern.

Basierend auf der Grundlagenforschung von Prof. Anton Zeilinger an der Universität Wien auf diesem Gebiet wurde 2008 im Rahmen des EU Projekts SECOQC der Funktionsnachweis dieses Prinzips erbracht, mit dem auf absolut abhörsichere Art und Weise ein digitaler Schlüssel zwischen den Partnern ausgetauscht werden kann. Mittlerweile wird die AIT-Technologie Quantum Key Distribution System AIT QKD EPR-SYS-405 als Standardprototyp für Forschung und Entwicklung angeboten.

Mit dem System EPR SYS-405 (Einstein-Podolski-Rosen Entanglement Photon Pair System EPR SYS-405) bietet das AIT Universitäten, Forschungszentren und der Industrie eine modulare Plattform für quantenmechanische Experimente. Das System basiert auf einer elektronisch stabilisierten Quelle für verschränkte Photonen mit 810 nm Wellenlänge, die für den Langzeitbetrieb und hohe Erzeugungsraten ausgelegt ist. Die Anzahl und Qualität der erzeugten Photonenpaare hängt wesentlich von der verwendeten Pump-Laserdiode ab. Mit einer stabilisierten schmalbandigen Laserdiode kann eine Koinzidenzrate von C = 500/(s*mW) bei einer Sichtbarkeit von V>98% erzielt werden.

Von der Quelle werden die Photonen entweder über Freiraumübertragung (optische Teleskope) oder Glasfaser zu ein oder zwei BB84 Modulen übertragen. Die Teleskope auf der Sende- und Empfangsseite werden elektronisch ausgerichtet und kalibriert.

Im BB84 Detektormodul wird die Polarisation der Photonen {0, 90} und {+45, -45} laufend  analysiert und mit einem hochgenauen Zeitstempel versehen. Die Zuordnung der jeweiligen Detektionsereignisse sowie das klassische Postprocessing (Sifting, Fehlerkorrektur, Privacy Amplification) erfolgt mit Hilfe handelsüblicher Laptop-Computer. AIT stellt die gesamte QKD Stack-Software samt Quellcode (unter GPL) zur Verfügung und bietet damit eine einfache Möglichkeit zur Entwicklung und Prüfung neuer Ansätze und Protokolle im QKD-Postprocessing.

AIT bietet eine Reihe von Schulungen zur Anwendung des Systems EPR SYS-405 sowie zur Durchführung von Experimenten. Kunden haben Zugriff auf ein Web-basiertes Bulletinbord und Bug-Tracking-System zur Lösung von Softwarefragen. Die Schulungen können bei AIT in Wien oder auf Wunsch auch vor Ort im Labor des Kunden durchgeführt werden.

EPR SYS-405 kann durch die Auswahl der geeigneten Komponenten genau nach Ihren Wünschen und Anforderungen konfiguriert werden:

  • Pump-Laserdiode
  • Nichtlinearer Kristall
  • Stabilisierung
  • Glasfaserverbindung oder Teleskope zur optischen Freiraumübertragung
  • Detektoren
  • Elektronik
  • Postprocessing PCs
  • Software
  • Schulung

Technische Spezifikationen:

  • Implementierung von BBM92-Protokolle
  • AIT QKD-Protokollturm
  • Wellenlänge 810 nm
  • Reichweite in Monomode-Glasfasern bis zu 5km
  • Reichweite ohne Glasfaserleiter mit Teleskop im Dunkeln ca. 0 - 500m?
  • Betriebstemperatur im Bereich von 10-40°C
  • garantierte Schlüsselrate auf 0m Entfernung mit mindestens 1kbit/s
  • Generierte unbearbeitete Schlüsselrate auf einer Entfernung von 5 km mit mindestens 0,2 kbit/s