Prestigeprojekt gehört zu den Begriffen, die Anton Zeilinger gar nicht mag. "Nein", sagt das Aushängeschild der österreichischen Wissenschaftsszene bestimmt, "wir machen Dinge, weil sie für uns interessant und spannend sind." Dennoch blitzt der Stolz des 71-jährigen Physikers durch, wenn er von seiner jüngsten Reise in die Wüste Gobi erzählt. Die Trägerrakete, deren Start Zeilinger vor einigen Wochen am chinesischen Weltraumbahnhof Jiuquan beobachtet hat, ist nicht irgendeine Rakete: Sie hat den ersten Quantensatelliten in den Orbit geschickt. Mit diesem Jungfernflug soll eine neue Ära der Kommunikation anbrechen, in der der Datenaustausch so verschlüsselt ist, dass er vollkommen abhörsicher ist und unmöglich manipuliert werden kann. Hackerangriffe, Datenleaks, Bankspionage: All das wäre Geschichte. Zeilinger weist gerne darauf hin, dass er und seine Kollegen es waren, die einst das Tor zu diesem Fachgebiet aufgestoßen haben. "Allein die Vorstellung, dass da Technologie und Instrumente hinaufgeschickt werden, für die wir in meiner Gruppe vor zwanzig Jahren die ersten Schritte gesetzt haben, das ist schon eine gute Sache."

Der mehr als 600 Kilogramm schwere Satellit Micius ist Teil der Quantum Experiments at Space Scale Mission (Quess) und gilt als Durchbruch in der Entwicklung einer Technologie, die viele für die Zukunft der Kommunikation halten. "Ich glaube, dass wir in 30 bis 40 Jahren ein Internet haben werden, das auf Quantenphänomenen aufgebaut ist und die jetzige Technologie ablösen wird", ist Anton Zeilinger überzeugt.

Es ist auch eine Technologie, um die ein hartes Wettrennen stattfindet. Nasa und NSA, Google und IBM, Regierungen und Militärs, Kanada, Australien, Japan, Russland und die USA geben Milliarden aus, um die Vorherrschaft zu erringen. Die erste große Etappe hat nun aber China gewonnen. Denn der Satellit ist eine chinesische Entwicklung. Die österreichischen Forscher der Universität Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften beteiligen sich an der Mission mit Empfangsstationen – finanziert vom Wissenschaftsministerium. Die Experimente, die nun folgen, sind der letzte große Praxistest für ein globales Quantenkommunikationsnetz: In wenigen Monaten soll die erste verschlüsselte Photonenbotschaft aus Peking in Wien eintreffen.

Die austro-chinesische Kooperation sorgt weltweit für Aufsehen. Während sich die Österreicher aber vor allem deshalb an dem Projekt beteiligen, um weiterhin in ihrer Paradedisziplin eine führende Rolle spielen zu können, verfolgen die Chinesen ehrgeizigere Ziele. Dem Reich der Mitte geht es um Vorherrschaft – technologisch, aber auch militärisch.

Davon ist auf dem Dach des Wiener Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) freilich wenig zu spüren. Die Herbstsonne taucht die weiße Kuppel in mildes, warmes Licht, der Rundumblick kreist über historische Gebäude und rostrot gefärbte Baumkronen in der Boltzmanngasse bis an den Stadthorizont. "Das sehen wir leider nur selten", sagt Thomas Scheidl und lächelt. Der hochgewachsene Physiker, der dem Forscherteam von Anton Zeilinger vorsteht, arbeitet vorwiegend bei Nacht im runden Minigebäude auf dem Institutsdach. In ihm befindet sich das Hedy Lamarr Quantum Communication Telescope, das für die Quess-Mission entwickelt wurde. Zum Einsatz können auch Teleskope in Graz, am Bodensee und auf Teneriffa kommen; Scheidl und seine Kollegen arbeiten zudem an einer mobilen Bodenstation.

Dieser Artikel stammt aus der Österreich-Ausgabe der ZEIT Nr. 41 vom 29.9.2016. Sie finden diese Seiten jede Woche auch in der digitalen ZEIT.

Der Austausch von codierten Botschaften zwischen Peking, dem Satelliten und den österreichischen Quantenteleskopen nutzt jenes quantenphysikalische Phänomen, das Einstein "spukhafte Fernwirkung" nannte: Zwei Teilchen, wie etwa Photonen, können derart miteinander verschränkt werden, dass sie identische Eigenschaften aufweisen, etwa, dass beide horizontal oder beide vertikal ausgerichtet sind – und zwar auch dann noch, wenn man die Lichtteilchen wieder voneinander löst und an entfernte Orte schickt. Mehrere solcher Teilchen ergeben einen Code – der auf dem Weg zum Empfänger unmöglich abgehört oder manipuliert werden kann. Denn jeder Versuch, eine Verschränkung zu beobachten, verändert sie per quantenmechanischem Naturgesetz umgehend. Der Code bleibt unsichtbar, der Hacker fliegt auf.

Damit gilt die Technologie als Wunderwaffe, nicht zuletzt auch gegen den Quantencomputer: Die Leistungen dieser Superrechner, deren Entwicklung in vollem Gange ist, sind so enorm, dass keine bislang existierende Verschlüsselungstechnik mehr als sicher gilt.

Dass die Übertragung von quantencodierter Information funktioniert, hat die Zeilinger-Gruppe längst bewiesen. Im Jahr 2004 hat sie damit den Auftrag zu einer Geldüberweisung vom Wiener Rathaus über eine zwei Kilometer lange Glasfaserstrecke in eine Bank geschickt. Aber Glasfaserkabel für den Transport der Photonen lassen sich nicht zu einem weltweiten Netz ausbauen. Und Laserstrahlen – auch hier halten die österreichischen Physiker mit einer Distanz von 144 Kilometern den Rekord – haben auf der Erde wegen der Krümmung des Globus und der dichten Atmosphäre in Erdnähe nur eine begrenzte Reichweite. Für ein echtes Quanteninternet braucht es also ein Netz von Relaisstationen im All.

"Vor 15 Jahren haben wir schon vorgeschlagen, solche Satelliten loszuschicken", sagt Anton Zeilinger und seufzt. Interesse habe es zwar gegeben, auch vonseiten der Europäischen Weltraumorganisation. Aber ein wirklicher Entschluss blieb aus. Zeilinger spricht vom "europäischen Strukturproblem", es gäbe schlicht nicht die entsprechenden Entscheidungsmechanismen. "Es ist ja nicht so, dass jemand dagegen ist, sondern es dauert so lange." Zu lange für Zeilinger, der nochmals betont: "Europa hätte die Chance gehabt, das als Erstes zu machen."

"Angewiesen sind sie nicht auf uns"

Die Ersten sind nun aber die Chinesen. Jianwei Pan, der Projektleiter der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, war einst Student von Anton Zeilinger, der persönliche Kontakt hat auch zur Satellitenkooperation geführt. Pan kann aus dem Vollen schöpfen. Mehrere Hundert Millionen Euro habe China bereits in das Projekt gesteckt, sagt Zeilinger. Im Vergleich: Die österreichische Quess-Mission hat für fünf Jahre ein Budget von unter vier Millionen Euro, das sei "geradezu billig" für solch ein Vorhaben.

Mehr als die Forschungsgelder zählt aber der Wille des chinesischen Regimes, die Mission voranzutreiben. Die KP-Regierung kennt keine langen Debatten, Voruntersuchungen oder bürokratischen Mühlen. Was sie für wichtig und richtig hält, wird mit aller Kraft vorangetrieben.

Satellit Micius passt perfekt zum chinesischen Bestreben, endlich den Ruf loszuwerden, das Land kopiere nur ausländische Vorbilder. Die Weltmacht will nun beweisen, dass sie bald auch zu den führenden Technologienationen gehören wird.

"China will sein Image als Großmacht vor allem durch Errungenschaften im Weltall und im Cyberspace vorantreiben", sagt Michael Raska. Der deutsche Sicherheits- und Verteidigungsexperte, der an der S. Rajaratnam School of International Studies in Singapur forscht, ist überzeugt: "Das Land will der Welt zeigen: Schaut her, wir sind technologisch federführend."

Das Quantennetzwerk hat aber auch eine sicherheitspolitische Mission. "Es gibt signifikante militärische Implikationen. Diese Forschung wird direkt in die chinesische Volksbefreiungsarmee transferiert", sagt Raska. Denn längst hat die noch immer technisch veraltete größte Streitmacht der Welt ihre Strategie geändert. Statt auf konventionelle Kriegstechnologien setzte man jetzt auf asymmetrische Fähigkeiten, vor allem im virtuellen und im kosmischen Raum: "Dort will China dominieren und kontrollieren, und dank dieser technologischen Oberhand den Feind von vornherein paralysieren." Neben der internen Kommunikation, die abhörsicher werden soll, gehe es um intelligente Überwachung, Auskundschaftung – und um Abschreckung, so Raska.

Das militärische Kalkül sprach Zeilingers chinesisches Pendant, Janwei Pan, auch unverhohlen an: China sei bereits jetzt vollständig in der Lage, Quantenkommunikation in einem regionalen Krieg anzuwenden, räumte der Physiker ein. "Die Richtung der zukünftigen Entwicklung verlangt, Relaissatelliten einzusetzen, um eine Quantenkommunikation und -kontrolle zu realisieren, welche die ganze Armee abdeckt."

Bedenken über die Kooperation mit dem chinesischen Regime und der Volksbefreiungsarmee hat Anton Zeilinger nicht. "Es gibt keine Forschung, die nicht auch militärisch genutzt werden könnte", sagt er trocken. Tatsächlich lässt sich ein Dual-Use, also der mögliche zivile ebenso wie militärische Einsatz von Grundlagenforschung, kaum ausschließen. Manche deutschen Hochschulen haben zwar freiwillig die sogenannte Zivilklausel unterschrieben, die Forschungstätigkeit mit militärischem Nutzen unterbindet. In der Praxis zeigt sich aber auch dort, dass sich das selten eindeutig entscheiden lässt.

Braucht China überhaupt die österreichische Unterstützung? "Angewiesen sind sie nicht auf uns", sagt Anton Zeilinger und weist dennoch auf ein chinesisches Zugeständnis hin: Er habe gebeten, dass die Ergebnisse veröffentlicht werden, "und dem haben die chinesischen Partner zugestimmt."

Dass das chinesische Militär auf ein geheim gehaltenes Programm verzichtet und Forschungsergebnisse publizieren lässt, erklärt Verteidigungsexperte Michael Raska mit der Absicht, durch den zivilen Aspekt des Quantenprogramms internationale Anerkennung und Prestige, aber auch Legitimation zu bekommen.

Lange wird Micius nicht der einzige Quantensatellit im All bleiben. China will nach der derzeitigen Experimentierphase sein Netzwerk aufbauen, aber weitere Nationen werden wohl in wenigen Jahren mit eigenen Satellitensystemen nachziehen. "Dann sind wir mit unseren Bodenstationen sicher auch bei anderen gefragt, weil wir jetzt das Know-how haben", sagt Zeilinger. "Ich sehe das wissenschaftlich offen." In anderen Worten: Den Exzellenz-Ruf haben sich Österreichs Quantenphysiker dank chinesischer Hilfe erhalten.