Eine Glasfaser ist ein sehr dünner Faden aus Glas oder Kunststoff, der Licht über große Entfernungen übertragen kann. Man kann sich eine Glasfaser wie ein winziges, durchsichtiges Rohr vorstellen, durch das Licht wie in einer Röhre „gefangen“ wird und sich nahezu verlustfrei fortbewegen kann.
Glasfasern werden in unserer Alltagswelt vor allem für schnelles Internet, Telefonie und Datenübertragung eingesetzt. Im Gegensatz zu Kupferkabeln können Glasfasern Daten viel schneller und über größere Entfernungen transportieren. Das Lichtsignal kann dabei Milliarden von Informationen gleichzeitig transportieren, wodurch sehr hohe Geschwindigkeiten möglich sind.
In der Quantenphysik spielen Glasfasern ebenfalls eine ganz besondere Rolle, weil sie Photonen transportieren können – und Photonen werden oft als Träger von Quanteninformationen genutzt.
Einige wichtige Anwendungen:
- Quantenkommunikation: Glasfasern ermöglichen es, (verschränkte) Photonen über weite Strecken zu senden. Damit lassen sich theoretisch abhörsichere Kommunikationsverbindungen aufbauen, da jede Messung eines Quantenzustands sofort die Information verändert.
- Quantenkryptographie: In Quanten-Schlüsselaustausch-Protokollen (QKD) werden Informationen in einzelnen Photonen codiert. Glasfasern transportieren diese Photonen zuverlässig zwischen Sender und Empfänger.
- Quantencomputer-Netzwerke: Glasfasern können verschiedene Quantencomputer oder Quantenspeicher miteinander verbinden, sodass Quanteninformationen zwischen entfernten Systemen ausgetauscht werden können.