Das Thema meines Research Projects lautet Sources for Ultrafast Quantum Key Distribution System, auf deutsch "Quellen für die superschnelle Verteilung von Schlüsseln für die Quantekryptografie" - oder so.
Dabei geht es um folgendes: Es gibt eine vollkommen sichere, klassische Verschlüsselung mit Namen "One Time Pad". Das hat den Nachteil, dass der Schlüssel vorher ausgetauscht werde muß, und der Schlüssel ist genauso groß wie die Nachricht selbst.
Die Quantenkryptografie verspricht ein Verfahren zum sicheren Schlüsselaustausch auf Grundlage von verschränkten Photonenpaaren oder von einzelnen Photonen.
Inzwischen ist es Forschern gelungen, diese einzelnen Photonenmit etwa 3 GHz über Glasfaserkabel zu verbreiten.
Dummerweise sind die bisher verwendeten Quellen nicht sehr gut geeignet; üblicherweise schwächt man Laser soweit ab, dass im Durchschnitt nur in jedem zehnten Puls ein Photon herauskommt.
Man braucht diese starke Abschwächung, um sicherzustellen, dass keine zwei Photonen auf einmal durch die Leitung gehen. Aber es bedeutet auch, dass man 90% seiner Taktrate verliert, weil so oft kein einziges Photon losgeschickt wird.
Da gibt es sicher Verbesserungsspielraum, das wird Teil meines Projekts sein: erst einmal verschiedene Laser (VCSELs, um genau zu sein) ausfinding machen und testen, und später vielleicht auch andere Quellen testen. Im Gespräch dafür sind Quantenpunkte in Halbleitern.
Mein Supervisor hat übrigens auch klar gemacht, dass meine Arbeit zwar den Title "Sources for ..." trägt, aber etwas breiter gefasst ist. Die Eigentliche Aufgabe ließe sich vielleicht eher so formulieren: "Arbeit an dem QKD-System mit und verbessere es". Mir solls recht sein.