„The Coin-toss Check“: Quantenkryptographie jenseits der Quantenschlüsselverteilung

Am 16. April 2026 hielt Prof. Dr. Tobias Heindel, neu berufener Professor am Department für Quantentechnologie der Universität Münster, seine Antrittsvorlesung mit dem Titel „The Coin-toss Check – How cheating can be avoided in the future quantum internet“. Vor einem gut gefüllten Hörsaal zeigte er, wie quantenkryptographische Protokolle jenseits der Quantenschlüsselverteilung zur sicheren Kommunikation in zukünftigen Quantennetzwerken beitragen können. Im Mittelpunkt stand eine kürzlich in Nature Communications veröffentlichte Arbeit aus dem Nature Portfolio, in der Quantum Strong Coin Flipping experimentell mit Einzelphotonen aus einem Halbleiter-"Quantum-Dot" umgesetzt wurde. Statt einer klassischen wissenschaftlichen Präsentation wählte Prof. Heindel ein zugängliches Format, inspiriert von „Checker Tobi“ mit Tobias Krell und KiKA von ARD und ZDF. So verband die Veranstaltung aktuelle Forschung zur Quantenkryptographie mit anschaulicher und lebendiger Wissenschaftskommunikation. Das Format soll künftig auch bei den Kinder-Vorlesungen in Münster aufgegriffen werden.

Single-photon advantage in quantum cryptography beyond QKD

Gemeinsam mit Forschenden der Technischen Universität Berlin und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking hat die Arbeitsgruppe Photonische Quantennetzwerke eine erhöhte Sicherheit beim quantenmechanischen Münzwurf nachgewiesen — einem grundlegenden kryptographischen Baustein für Szenarien, in denen sich die Kommunikationsparteien gegenseitig nicht vertrauen. Erstmals wurde hierfür eine deterministische Einzelphotonenquelle eingesetzt, die einen Sicherheitsvorteil gegenüber klassischen Verfahren und bisherigen Quantenimplementierungen mit abgeschwächten Lasern erzielt. Die Arbeit erweitert die Reichweite der Quantenkryptographie über die Quantenschlüsselaustausch hinaus und stellt einen Schritt in Richtung komplexerer Protokolle in einem zukünftigen Quanteninternet dar. Das vollständige Interview mit Prof. Heindel ist im Newsportal der Universität Münster zu lesen.

Originalpublikation: D. A. Vajner, K. Kaymazlar, F. Drauschke, L. Rickert, M. von Helversen, H. Liu, S. Li, H. Ni, Z. Niu, A. Pappa, T. Heindel (2026): Nature Communications 17, 2074; DOI: 10.1038/s41467-026-69995-9

Auf dem Weg zum Quanteninternet: Prof. Dr. Tobias Heindel startet am Department für Quantentechnologie

Wir begrüßen Prof. Dr. Tobias Heindel als neuen Professor am Department für Quantentechnologie. Ein Porträt in wissen|leben  stellt seine Forschung an Bausteinen für das Quanteninternet und die Quantenkommunikation vor.

Prof. Dr. Tobias Heindel ist neuer Professor für Photonische Quantennetzwerke am Department für Quantentechnologie und leitet die gleichnamige Arbeitsgruppe. Er forscht an Bausteinen für das Quanteninternet sowie der Quantenkommunikation, deren Sicherheit auf den Gesetzen der Quantenphysik beruht – unter anderem mit Quantenlichtquellen und einzelnen Photonen („Lichtteilchen“).

Diese Zukunftstechnologien erprobt er in Laborexperimenten und Feldversuchen; aktuell arbeitet sein Team unter anderem an einer Quantenkommunikations-Teststrecke zwischen Jena und Erfurt. Für Münster plant er gemeinsam mit weiteren Arbeitsgruppen ein Quantennetzwerk, das sich vom Center for Nanotechnology (CeNTech) über das Center for Soft Nanoscience (SoN) bis zum künftigen Physikgebäude der IG 1 erstrecken soll, um grundlegende Funktionen eines künftigen Quanteninternets in einer realistischen Testumgebung zu erproben.

Mit diesem Schwerpunkt knüpft Tobias Heindel direkt an die Ausrichtung des 2021 gegründeten Departments für Quantentechnologie an, dessen Forschungs-, Lehr- und Transferaktivitäten Themen der Quanteninformationsverarbeitung, Quantenkommunikation und Quantensensorik adressieren und dabei auf moderne Laborinfrastrukturen (u. a. CeNTech und SoN) sowie Nanostrukturierungs- und -charakterisierungsmöglichkeiten in der Münster Nanofabrication Facility zurückgreifen.

Prof. Tobias Heindel receives the IOP Award „Lise Meitner Medale and Prize 2025“ for the science communication project QuanTour

Prof. Tobias Heindel, frisch berufenes Mitglied des Departments für Quantentechnologie der Universität Münster, wurde mit dem 2025 Institute of Physics Lise Meitner Medal and Prize für das Wissenschaftskommunikationsprojekt QuanTour ausgezeichnet.

Laut Jury-Begründung hatte das Projekt QuanTour, welches Heindel gemeinsam mit seiner Kollegin Prof. Dr. Doris Reiter (TU Dortmund) organisiert einen “transformativen Beitrag zum öffentlichen Verständnis der Quantenwissenschaft geleistet, insbesondere in Großbritannien und Irland.“.

In dem Outreach- und OpenScience-Projekt QuanTour reist eine Einzelphotonenquelle wie eine olympische Fackel von Forschenden begleitet von Land zu Land und wird an jedem Standort von neuen Experimenten und Outreach-Aktivitäten begleitet. Die Reise startete im April 2024 und legte nach seiner Euopatour auch Stopps in der Türkei und Kanada. Heindel initiierte und organisierte QuanTour zusammen mit seiner Kollegin Prof. Dr. Doris Reiter von der TU Dortmund und mit Unterstützung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.

Für alle die mehr wissen wollen: Am 15.11.2025 kommt QuanTour und der Quantenemitter selbst erstmals nach Münster zur Quantum100 – der Abschlussveranstaltung des Quantenjahres 2025.