Quantenkommunikationsprotokollen

Quantenkommunikationsprotokolle sind Sätze von Regeln und Verfahren, die die sichere und effiziente Übertragung von Informationen unter Verwendung von Quantenmechanik-Prinzipien definieren. Sie sind ein zentraler Bestandteil der Quantenkommunikation und ermöglichen fortschrittliche Anwendungen wie Quantenschlüsselverteilung (QKD) und das Quanteninternet. Diese Protokolle nutzen die einzigartigen Eigenschaften von Quantenbits oder Qubits, wie Superposition und Verschränkung, um Informationen zu kodieren und zu übertragen. Ein bekanntes Beispiel ist das BB84-Protokoll, das zur sicheren Erzeugung eines gemeinsamen Geheimnisses zwischen zwei Parteien, Alice und Bob, verwendet wird. Es beruht darauf, dass jede Messung eines Quantenzustands diesen unweigerlich verändert, wodurch jeder Abhörversuch von einem potenziellen Angreifer namens Eve entdeckt werden kann. Andere Protokolle wie E91 und B92 bauen auf ähnlichen quantenmechanischen Phänomenen auf und bieten unterschiedliche Sicherheitsgarantien und praktische Implementierungsmöglichkeiten. Die Entwicklung von Quantenkommunikationsprotokollen ist ein aktives Forschungsgebiet mit dem Ziel, die Reichweite, Geschwindigkeit und Sicherheit von Quantenkommunikationsnetzwerken zu verbessern und so neue Möglichkeiten für sichere Datenübertragung und verteilte Quantenberechnungen zu eröffnen.