QUBE-II - Quantenschlüsselaustausch mit CubeSat

Im Vorgängerprojekt QUBE wurden bereits neuartige Technologien zur Erzeugung von Quantenschlüsseln in die Cube-Sat-Plattform integriert und kombinierten diese mit leistungsfähigen, optischen Kommunikationssystemen. Die miniaturisierten Quantenkommunikationskomponenten werden im Rahmen von QUBE im Weltall unter widrigsten Umständen auf ihre Funktionsfähigkeit und eine mögliche Nutzung in tatsächlichen QKD-Applikationen untersucht.

Um mit Hilfe der in QUBE entwickelten, neuartigen Technologien einen Quantenschlüssel erzeugen zu können, werden diese Komponenten in QUBE-II weiterentwickelt und zusammen mit neuen Komponenten integriert. Bei der Erzeugung eines Quantenschlüssel ist unter anderem der Kanalverlust zwischen Satellit und Bodenstation von großer Bedeutung. Dieser soll in QUBE-II durch die Vergrößerung der Ausgangsapertur des Teleskops, welches für die Übertragung der Quantensignale verwendet wird, verringert werden. Zudem soll erstmalig ein optischer Link zwischen Bodenstation und Kleinstsatellit (Uplink) aufgebaut werden. Dieser ist notwendig, da im Rahmen der QKD Protokolle, welche den genauen Ablauf der Quantenschlüsselerzeugen definieren, eine bidirektionale, klassische optische Kommunikationsverbindung mit hoher Datenrate benötigt wird. Hierzu wird das vom DLR entwickelte OSIRIS4CubeSat Terminal unter anderem um einen Datenempfänger erweitert.