Durch die Anwendung quantenphysikalischer Phänomene ist es Wiener Physikern gelungen, nicht nur die Verbindung, sondern auch die Endknoten digitaler Zahlungen zu verschlüsseln und somit sichere Überweisungen mittels Quantentechnologie zu ermöglichen. Ihr Protokoll stellten die Forscher bei Nature Communications vor.

Die Idee der Quantenzahlung hatte der amerikanisch-israelische Physiker Stephen Wiesner bereits in den 1970er-Jahren entwickelt. Sein Konzept basierte auf der Tatsache, dass Quantenzustände nicht dupliziert werden können und somit fälschungssichere Banknoten erstellt werden können. Obwohl Wiesners Vorschlag nie in die Tat umgesetzt wurde, beeinflusste er die Entwicklung der Quantenkryptographie.

Quantenkryptographie nutzt das Phänomen der Verschränkung, bei dem zwei Teilchen über weite Strecken verbunden bleiben, um abhörsichere Schlüsselübertragungen zu ermöglichen. Der Physiknobelpreisträger Anton Zeilinger demonstrierte diese Möglichkeit erstmals 1999. Seitdem haben Wissenschaftler das Potenzial dieser Technologie in verschiedenen Bereichen aufgezeigt. Allerdings waren bisher nur die Verbindungen zwischen den Knoten sicher, während Sender und Empfänger anfällig für Angriffe waren.

Das Forschungsteam um den Quantenphysiker Philip Walther hat nun ein Quantenprotokoll entwickelt, das sowohl die Verbindung als auch die Endknoten verschlüsselt. Dies ermöglicht eine „absolute Absicherung“ von digitalen Zahlungen, wie der Physiker gegenüber Futurezone erklärte.

Bei einer Quantenzahlung werden einzelne Lichtteilchen in einem bestimmten Zustand erzeugt, der durch ihre exakte Schwingungsebene definiert ist. Die Messung dieser Lichtteilchen durch den Kunden erfolgt entsprechend dem Kryptogramm, das die Informationen über die Identität des Käufers, des Verkäufers und des Zahlungsbetrags enthält. Eine Abhörung oder Manipulation der Transaktion würde den Zustand der Lichtteilchen verändern und das Messergebnis von der erwarteten Information abweichen lassen, wodurch die Zahlung gestoppt wird.

Obwohl die Methode derzeit noch einige technologische Einschränkungen aufweist und einige Minuten für eine Transaktion benötigt, sind die Forscher zuversichtlich, dass diese Hindernisse in naher Zukunft überwunden werden können. Zukünftig könnten damit insbesondere wichtige Transaktionen, beispielsweise zwischen Banken, abgesichert werden.