WO2023072329A4 - Vorrichtung und verfahren für eine freiraum-quantenschlüsselverteilung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einzelphotonensendevorrichtung zur Ermöglichung einer sicheren Authentifizierung umfassend eine Mehrzahl von Einzelphotonenquellen, eine Steuervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist jeweils eine der Einzelphotonenquellen separat anzusteuern, und eine optische Teilvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist Einzelphotonenströme von der wenigstens einen Einzelphotonenquelle emittierte Photonen zu einem QKD-Kopplungsstrahl, bestehend aus einem gemeinsamen Strom von Einzelphotonen, zusammen zu führen. Weiter betrifft die Erfindung eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung zum Empfangen eines von einer Einzelphotonensendevorrichtung gesendeten QKD-Kopplungsstrahls. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines gemeinsamen Quantenschlüssels für eine Einzelphotonensendevorrichtung und einer Einzelphotonenempfangsvorrichtung. Weiter betrifft die Erfindung einen Integrierter QKD-Schaltkreis. Weiter betrifft die Erfindung einen Autoschlüssel umfassend eine Einzelphotonensendevorrichtung und/oder eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung. Weiter betrifft die Erfindung ein Auto umfassend eine Einzelphotonensendevorrichtung und/oder eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung. Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Einzelphotonensendevorrichtung und/oder einer Einzelphotonenempfangsvorrichtung für einen Datenaustausch. Weiter betrifft die Erfindung eine SPAD-Diode für ein Sensorelement eines Einzelphotonendetektors für eine Einzelphotonensendevorrichtung und/oder für eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung.
Claims
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 24 May 2023 (24.05.2023) Integrierter QKD-Schaltkreis (701) zur Verwendung als integrierter QKD-Schaltkreis in automobilen QKD-Systemen, umfassend
• eine Ansteuervorrichtung (429/729), und
• wenigstens einen internen Datenbus (402/702), und
• wenigstens einen Mikrocontrollerkern (416/716), welcher dazu eingerichtet ist die Ansteuerungsvorrichtung (429/729) über den internen Datenbus (402/702) zu steuern, und
• eine Mehrzahl Einzelphotonenquellen (436-439/736-739), wobei die Mehrzahl von Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) jeweils ein Leuchtmittel (464/764) und jeweils eine Stromquelle (463/763) umfassen, und wobei das Leuchtmittel (464/764) dazu eingerichtet ist polarisierte Einzelphotonen oder Einzelphotonen unterschiedlicher Polarisation abzustrahlen, und wobei die Stromquelle (463/763) einer jeden Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) dazu eingerichtet ist eine Einzelphotonenrate des jeweiligen zugehörigen Leuchtmittels (464/764) in Abhängigkeit von Signalisierungen einer der jeweiligen Stromquelle (463/763) zugehörigen Steuerleitung (431-435/731-735) einzustellen, insbesondere in Abhängigkeit von durch die Ansteuervorrichtung (429) übermittelten Steuerdaten für die Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) einzustellen, und somit eine Photonendichte einer Lichtabstrahlung der Einzelphotonenquellen (436-440/736-739), und/oder
• eine Mehrzahl Einzelphotonendetektoren (677-680/777-780), und/oder
• wenigstens eine Energieversorgung (442/742), welche dazu eingerichtet ist eine Betriebsspannung der Mehrzahl von Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) zu regeln, insbesondere mittels eines Linearreglers zu regeln, und/oder
• eine Steuerleitung (430/730), welche die Ansteuerungsvorrichtung (429/729) mit einem einstellbaren Spannungsregler (442/742) verbindet, wobei die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist mittels der Steuerleitung (430/730) eine Spannung zwischen einer Versorgungspannungsleitung (441/741) der Einzelphotonenquellen (436-440/736-739) und einem Bezugspotenzial einzustellen, und wobei die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist einen elektrischen Strom durch die jeweilige Stromquelle (463/763) der jeweiligen Einzelphotonenquelle (436-439/736- 739) zu steuern, und wobei die Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) dazu eingerichtet sind in Abhängigkeit von der Steuerung durch die Ansteuervorrichtung (429/729) jeweilige Einzelphotonenströme, in
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
einen gemeinsamen QKD-Kopplungsstrahl (452) einzuspeisen. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte QKD-Schaltkreis (701) weiter umfasst
• wenigstens einen Schreib/Lese-Speicher (403/603/703),
• wenigstens einen beschreibbaren nicht flüchtigen Speicher (404/604/704), und
• wenigstens einen nicht flüchtigen, reinen Lese-Speicher (405/605/705) wobei der Mikrocontrollerkern (416/616/716) dazu eingerichtet ist auf dem wenigstens einen Schreib/Lese-Speicher (403/703) und/oder auf dem wenigstens einen Lese-Speicher (405/705) enthaltenen Programmcode und/oder Programmdaten abzuarbeiten, und wobei der integrierte QKD-Schaltkreis (701) zu diesem Zweck eine Zugriffslogik umfasst, und wobei der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet ist mittels des internen Datenbusses (402/702) auf den wenigstens einen Schreib/Lese-Speicher (403/703) zuzugreifen, und wobei der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet ist mittels des internen Datenbusses (402/702) auf den wenigstens einen beschreibbaren nicht flüchtigen Speicher (404/704) zuzugreifen. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrierte QKD-Schaltkreis (701) wenigstens einen nicht flüchtigen beschreibbaren und/oder nicht beschreibbaren Hersteller-Speicher (406/606/706) umfasst, welcher beschreibbar und/oder nicht-beschreibbar ausgeführt ist, insbesondere umfasst der nicht flüchtige Hersteller-Speicher (406/606/706) eine Boot-Software für den Mikrocontrollerkern (416/616/716). Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens einen Kryptografie-Beschleuniger (407/607/707), insbesondere ist der wenigstens eine Kryptografie-Beschleuniger (407/707) über den internen Datenbus (402/702) mit dem Mikrocontrollerkern (416/716) verbunden. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens eine Hersteller-Speicher-Firewall (408/608/708), welche dazu eingerichtet ist einen unautorisierten Zugriff auf den Hersteller-Speicher (406/606/706) zu unterbinden und nur nach einer entsprechenden Authentifizierung, beispielsweise mittels eines Passworts, zuzulassen,
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
insbesondere ist die wenigstens eine Hersteller-Speicher-Firewall (408/608/708) zwischen dem Hersteller-Speicher (406/606/706) und dem internen Datenbus (402/602/702) vorgesehen. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens ein CRC-Modul (Cyclic Redundancy Check) (411/611/711), welches dazu eingerichtet ist für eine vorgegebene Menge an Daten ein CRC-Prüfdatenwort zu berechnen. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens ein Taktgeneratormodul (412/612/712), welches dazu eingerichtet ist einen oder mehrere Taktsignale zum Betreiben von Schaltungen des integrierten QKD-Schaltkreises (701) zu erzeugen, insbesondere zum Betreiben von Vorrichtungsteilen einer Einzelphotonensendevorrichtung (401) und/oder einer Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601). Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens ein Zeitgeber-Modul (413/613/713), wobei das Zeitgeber-Modul (413/613/713) dazu eingerichtet ist zeitliche Abläufe innerhalb der Einzelphotonensendevorrichtung (401) und/oder der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) zu steuern. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens eine Sicherheitsüberwachungsschaltung und Sicherheitssteuerschaltung (414/614/714), wobei die Sicherheitsüberwachungsschaltung und Sicherheitssteuerschaltung (414/614/714) dazu eingerichtet ist eine Datenintegrität von Speicherzellen der löschbaren Speicher (404/604/704) zu überwachen, insbesondere eine Integrität der Einzelphotonensendevorrichtung (401) zu überwachen und/oder eine Integrität der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) zu überwachen, und wobei die Sicherheitsüberwachungsschaltung und Sicherheitssteuerschaltung (414/614/714) dazu eingerichtet ist ggf. Gegenmaßnahmen bei einem Angriff zu initiieren, insbesondere ist die wenigstens eine Sicherheitsüberwachungsschaltung und Sicherheitssteuerschaltung (414/614/714) dazu eingerichtet einen Angriff zu detektieren und ggf. die Einzelphotonensendevorrichtung (401) und/oder die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) für einen Zugriff auf Speicherinhalte der Speicher (403-405/603-605) für einen vorzugsweise vorbestimmten Zeitraum zu sperren und/oder Inhalte der Speicher (403-405/603-605) ganz oder teilweise zu löschen, und/oder Inhalte der
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
Speicher (403-405/603-605) auf vordefinierte Werte zu setzen, und/oder mit unsinnigen Daten zu überschreiben, und/oder auf andere Art zu manipulieren. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens einen quantenprozessbasierenden Generator (415/615/715), welcher dazu eingerichtet ist echte Zufallszahlen zu generieren. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens eine Datenschnittstelle (417/617/717), welche dazu eingerichtet ist eine Datenkommunikation mit anderen Rechnersystemen durchzuführen. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens einen Basistakterzeuger (421/621/721) umfasst, welcher dazu eingerichtet ist dem wenigstens einen Taktgeneratormodul (412/612/712) jeweils einen Basistakt bereitzustellen. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens eine Rücksetzschaltung (422/622/722), welche dazu eingerichtet ist den integrierten QKD-Schaltkreis (701) und/oder Teilvorrichtungen des integrierten QKD-Schaltkreises (701) in vordefinierte Zustände zu setzen, wenn vorbestimmte oder bestimmbare Rücksetzbedingungen und/oder Kombinationen und/oder zeitliche Abfolgen solcher Rücksetzbedingungen vorliegen, insbesondere die Einzelphotonensendevorrichtung (401) und/oder die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) und/oder Teilvorrichtungen der Einzelphotonensendevorrichtung (401) und/oder Teilvorrichtungen der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) in einen vordefinierten Zustand zu setzen, wenn vorbestimmte oder bestimmbare Rücksetzbedingungen und/oder Kombinationen und/oder zeitliche Abfolgen solcher Rücksetzbedingungen vorliegen. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens eine Stromversorgungs- oder VCC-Schaltung (423/623/723) mit Spannungsreglern, welche Stromversorgungs- oder VCC-Schaltung (423) dazu eingerichtet ist eine Betriebsspannung bereitzustellen, insbesondere eine Betriebsspannung für ein Mikrocontroller- System der Einzelphotonensendevorrichtung (401) und/oder der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) und andere Teilvorrichtungen Einzelphotonensendevorrichtung (401) und/oder der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) bereitzustellen.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungs- oder Vcc-Schaltung (423/623/723) eine Ladeschaltung und eine erste Ladespule zur induktiven Kopplung an eine zweite Ladespule umfasst. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens eine Masseschaltung (624) aufweist, welche dazu eingerichtet ist die Vorrichtung, insbesondere die Einzelphotonensendevorrichtung (401) und/oder die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), gegen Verpolung und Angriffe über die Masseleitung zu schützen. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens eine Eingangs-/Ausgangsschaltung (425/625/725), welche dazu eingerichtet ist der Vorrichtung, insbesondere der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) und/oder der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), zu gestatten weitere Vorrichtungen anzusteuern oder auszulesen oder sonst wie mit diesen zu kommunizieren. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der wenigstens einen Masseschaltung (424/624/724) und/oder eine oder mehrere der wenigstens einen Stromversorgungs- oder Vcc-Schaltung (423/623/723) dazu eingerichtet sind derart Zusammenwirken, dass eine Modulation eines Stromverbrauchs und/oder eines Innenwiderstands und/oder eines Spannungsabfalls zwischen Versorgungsspannungsanschlüssen des integrierten QKD-Schaltkreises (701), insbesondere der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) und/oder der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), keine Rückschlüsse auf einen Betriebsablauf und/oder einen Zustand des integrierten QKD-Schaltkreises (701), insbesondere der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) und/oder der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), zumindest zeitweise zulässt. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Mikrocontrollerkern (416/616/716) dazu eingerichtet ist mit Hilfe eines jeweiligen Programms aus einem oder mehreren ihrer Speicherelemente und mit Hilfe einer oder mehrerer der erzeugten Zufallszahlen einen oder mehrere Schlüssel zu erzeugen, insbesondere ist der wenigstens eine Mikrocontrollerkern (616) dazu eingerichtet mit Hilfe eines jeweiligen Programms des betreffenden Mikrocontrollerkerns (616) und mit Hilfe eines
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
jeweiligen Schlüssels der erzeugten Schlüssel Daten zu verschlüsseln und/oder zu entschlüsseln, welche über die wenigstens eine Datenschnittstelle (417/617/717) des integrierten Q.KD- Schaltkreises (701), insbesondere der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) und/oder der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), mit Vorrichtungen außerhalb des integrierten Q.KD- Schaltkreises (701), insbesondere der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) und/oder der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), ausgetauscht werden. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend ein Einzelphotonendetektorsystem (1603/1703), welches die Mehrzahl von Einzelphotonendetektoren (677-680/777-780) umfasst, insbesondere umfasst das Einzelphotonendetektorsystem (1603/1703) einen ersten Einzelphotonendetektor (677/777), welcher dazu eingerichtet ist horizontal polarisierte Einzelphotonen zu detektieren, einen zweiten Einzelphotonendetektor (678/778), welcher dazu eingerichtet ist vertikal polarisierte Einzelphotonen zu detektieren, einen dritten Einzelphotonendetektor (679/779), welcher dazu eingerichtet ist +45° polarisierte Einzelphotonen zu detektieren, und einen vierten Einzelphotonendetektor (680/780), welcher dazu eingerichtet ist -45° polarisierte Einzelphotonen zu detektieren. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend wenigstens eine drahtlose und/oder die wenigstens eine drahtgebundene Datenschnittstelle (426/626/726). Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (764) ein polarisiertes Leuchtmittel ist. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (764) eine Silizium PN und/oder eine SPAD-Diode (1820) ist. Integrierter QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzelphotonendetektor (677-680/777-780) eine SPAD-Diode (1820) umfasst.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) zur Ermöglichung einer sicheren Authentifizierung umfassend einen Integrierten QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) weiter umfasst
• eine Steuervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist jeweils eine der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) separat anzusteuern, und
• eine optische Teilvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist die Einzelphotonenströme von der wenigstens einen Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) emittierte Photonen zu dem QKD-Kopplungsstrahl (452), bestehend aus einem gemeinsamen Strom von Einzelphotonen, zusammen zu führen, und wobei das Leuchtmittel (464/764) der jeweiligen Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) dazu eingerichtet ist polarisierte Einzelphotonen oder Einzelphotonen unterschiedlicher Polarisation abzustrahlen, welche mittels Polarisationsfilter oder polarisierender optischer Funktionsmittel in einem nachfolgenden Strahlengang polarisiert werden. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) eine Mehrzahl der Datenbusse (402/702) und eine Mehrzahl der Mikrocontrollerkerne (416/716) umfasst, wobei die Mehrzahl der Mikrocontrollerkerne (416/716) unabhängig voneinander gleichzeitig auf verschiedene Teilvorrichtungen der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) zugreifen können. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) für eine Messung und Kalibration einer Photonenrate einen Strahlteiler oder Spiegel (448) und einen Fotodetektor (451/751) umfasst, wobei der Strahlteiler oder Spiegel (448) dazu eingerichtet ist zumindest einen Teil des Q.KD- Kopplungsstrahls (452) auf dem Fotodetektor (451/751) zu richten. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet ist eine Einzelphotonendichte im QKD- Kopplungsstrahl (452) mittels des Fotodetektors (451/751) zu ermitteln.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche TI bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet ist den Strahlteiler oder Spiegel (448) in den QKD-Kopplungsstrahl (452) einzufügen, insbesondere mittels eines Aktors, wobei der Mikrocontrollerkern (416/716) den Aktor über den internen Datenbus (402/702) steuert. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet ist jeweils eine der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) separat zu betreiben und eine dieser Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) zugehörige Einzelphotonendichte zu erfassen. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet ist die Einzelphotonendichten der verschiedenen Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) zu kalibrieren, indem der Mikrocontrollerkern (416/716) die Stromquellen (463/763) der jeweiligen Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) derart nachsteuert, dass die von dem Fotodetektor (451/751) erfasste Einzelphotonendichte der jeweiligen Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) innerhalb eines vorgesehenen Einzelphotonendichtebereichswertintervalls liegt, und/oder die von dem Fotodetektor (451/751) erfasste Einzelphotonendichte der jeweiligen Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) sich von der Einzelphotonendichte einer anderen der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) um nicht mehr als 10%, besser 5%, besser 2%, besser 1%, besser 0,5%, besser 0,2%, besser 0,1%, besser 0,05%, besser 0,02%, besser 0,01% unterscheidet. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet ist nach beenden der Kalibration der Einzelphotonendichten der verschiedenen Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) den Strahlteiler oder Spiegel (448) aus dem QKD-Kopplungsstrahl (452) zu entfernen, insbesondere mittels eines Aktors, wobei der Mikrocontrollerkern (416/716) den Aktor über den internen Datenbus (402/702) steuert.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 32 dadurch gekennzeichnet, dass die Teilvorrichtung umfasst
• einen kegelförmigen Spiegel (1408), und
• einen Raumfilter (1302), insbesondere umfassend eine erste Lochblende (344) und eine zweite Lochblende (345), wobei der kegelförmige Spiegel (1408) dazu eingerichtet ist von den Einzelphotonenquellen (436- 439/736-739) emittierte Einzelphotonen in eine gemeinsame Strahlrichtung zu lenken und somit zu einem gemeinsamen Strom von Einzelphotonen, dem QKD-Kopplungsstrahl (452), zusammen zu führen. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 und 33 dadurch gekennzeichnet, dass die Teilvorrichtung umfasst
• wenigstens ein Ä/4-Plättchen (288), welches dazu eingerichtet ist von der Mehrzahl von Einzelphotonenquellen (238) emittierte Photonen um 45° zu drehen,
• wenigstens einen Strahlteiler (290), und
• eine Steuervorrichtung, wobei der wenigstens eine Strahlteiler (290) dazu eingerichtet ist von der wenigstens einen Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) emittierte Photonen zu einem gemeinsamen Strom von Einzelphotonen, dem QKD-Kopplungsstrahl (452), zusammen zu führen. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 34 dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (416 / 716) dazu eingerichtet ist auf dem wenigstens einen Schreib/Lese-Speicher (403/703) und/oder auf dem wenigstens einen Lese-Speicher (405/705) enthaltenen Programmcode und/oder Programmdaten abzuarbeiten, insbesondere umfasst die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) zu diesem Zweck eine Zugriffslogik, insbesondere ist der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet mittels des internen Datenbusses (402/702) auf den wenigstens einen Schreib/Lese-Speicher (403/703) zuzugreifen, insbesondere ist der Mikrocontrollerkern (416/716) dazu eingerichtet mittels des internen Datenbusses (402/702) auf den wenigstens einen beschreibbaren nicht flüchtigen Speicher (404/704) zuzugreifen.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 35 umfassend wenigstens ein Verarbeitungsmodul, welches dazu eingerichtet ist über den internen Datenbus (402/702) mit dem Mikrocontrollerkern (416/716) zu kommunizieren, insbesondere umfasst das wenigstens eine Verarbeitungsmodul das wenigstens eine CRC-Modul (411/711), und/oder den wenigstens einen Kryptografie-Beschleuniger (407/707), und/oder das wenigstens eine Taktgeneratormodul (412/712), und/oder das wenigstens eine Zeitgeber-Modul (413/713), und/oder die wenigstens eine Sicherheitsüberwachungs- und -Steuerungsschaltung (414/714), und/oder den wenigstens einen quantenprozessbasierende Generator für echte Zufallszahlen (415/715), und/oder den wenigstens einen Mikrocontrollerkern (416/716), und/oder die wenigstens eine Datenschnittstelle (417/717). Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 36 umfassend wenigstens einen Watchdog-Timer, welcher dazu eingereicht ist eine Abarbeitung verschiedener Programmteile durch den wenigstens einen Mikrocontrollerkern (416/716) zu überwachen, insbesondere ist der wenigstens eine Watchdog-Timer in der wenigstens einen Sicherheitsüberwachungs- und -Steuerungsschaltung (414/714) integriert. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) dazu eingerichtet ist neben einem Authentifizierungscode weitere Daten, z. B. ein oder mehr Lebensdauer- und Benutzungsdaten, und/oder logistische Daten, und/oder kommerzielle Daten, und/oder Website- und Email- Adressen, und/oder Bilddaten, und/oder einen Satz von Anweisungen für Steuergeräte eines Autos (802), mit denen der Mikrokontrollerkern (416/716) der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) über die wenigstens eine Datenschnittstelle (417/717) der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) kommuniziert, und/oder weitere Anwendungsdaten zu speichern. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) einen Analog-Digital-Wandler umfasst, welcher dazu eingerichtet ist dem Mikrocontrollerkern (416/716) zu erlauben, interne analoge Werte, wie z.B. eine Betriebsspannung und externe analoge Werte zu überwachen.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
170 Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 39 dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine quantenprozessbasierende Generator (415/715), insbesondere auf Anfrage des wenigstens einen Mikrocontrollerkerns (416/716), dazu eingerichtet ist eine oder mehrere Zufallszahlen zu erzeugen. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) die wenigstens eine drahtlose Datenschnittstelle (426/726) für eine Kommunikation mit einem anderen Rechnersystem umfasst, insbesondere über eine jeweilige Antenne (427) der wenigstens einen drahtlosen Datenschnittstelle (426/726), wobei die jeweilige Antenne (427) dazu eingerichtet ist ein elektromagnetisches Signal (428) auszusenden, welches die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) mit der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) drahtgebunden oder drahtlos austauscht. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) ein mobiles Gerät ist, insbesondere ein Mobiltelefon, oder ein Smartphone, oder ein Laptop, oder ein Tablet-PC, oder ein Schlüssel, oder ein Fahrzeugschlüssel, oder ein Sicherungsschlüssel für eine Waffe oder eine andere militärische Vorrichtung, oder einen Schlüssel zur Aktivierung und/oder Steuerung eines Flugoder Schiffskörpers oder eines Geschosses, oder einen Zugangsschlüssel zu einem gesicherten Bereich oder zu einem Tresor oder einem Safe, oder ein Aktivierungsschlüssel für eine gesicherte mechanische Vorrichtung, oder ein Aktivierungsschlüssel für ein geschütztes Verfahren, dass beispielsweise eine gesicherte Vorrichtung ausführen soll, oder ein Aktivierungsschlüssel für eine geschützte Vorrichtung, die beispielsweise ein gesichertes Verfahren ausführen soll. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) wenigstens einen biometrischen Sensor (468) umfasst.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
171 Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) wenigstens ein Mittel (1409) für eine Identifikation einer die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) benutzende Person umfasst. Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) Ausrichthilfsmittel (456, 457, 460, 455, 459, 461), insbesondere eine Laser-Pointer-Diode (459), zum Ausrichten der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gegenüber der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) aufweist. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) zum Empfangen eines von einer Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45 gesendeten QKD-Kopplungsstrahls (452), wobei der Einzelphotonenempfänger (601) einen integrierten QKD-Schaltkreis (701) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 umfasst. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß Anspruch 46, umfassend
• ein Einzelphotonendetektorsystem (1603), welches dazu eingerichtet ist ein polarisationsmoduliertes Einzelphotonensignal zu empfangen, wobei das Einzelphotonendetektorsystem (1603) den wenigstens einen Einzelphotonendetektor (677-680/777-780) aufweist, wobei der wenigstens eine Einzelphotonendetektor (677-680/777-780) dazu eingerichtet ist den QKD-Kopplungsstrahl (452) der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) zu erfassen, und
• wenigstens einen Mikrocontrollerkern (616/716), und
• wenigstens einen internen Datenbus (602/702). Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (616/716) dazu eingerichtet ist über den internen Datenbus (602/702) eine interne Datenkommunikation abzuwickeln.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
172 Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Schreib/Lese-Speicher RAM (603/703) zur Speicherung und zur Bereitstellung und Nutzung von Daten und Programmbefehlen durch den Mikrocontrollerkern (616) eingerichtet ist. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (616/716) dazu eingerichtet ist Programmcode und Programmdaten abzuarbeiten, welcher auf dem beschreibbaren nicht flüchtigen Speicher (604/704) und/oder auf dem nicht flüchtigen, reinen Lese-Speicher (605/705) abgelegt ist. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücksetzschaltung (622/722) einen Watchdog-Timer umfasst. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) die wenigstens eine drahtlose und/oder die wenigstens eine drahtgebundene Datenschnittstelle (626/726) aufweist, wobei die drahtgebundene Datenschnittstelle (626/726) dazu eingerichtet ist über einen drahtgebundenen Datenkanal mittels eines elektromagnetischen Datensignals Daten zwischen der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) und der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) auszutauschen, und wobei die drahtlose Datenschnittstelle (626/726) jeweils wenigstens eine Antenne (627) aufweist. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) eine Auswerteschaltung (672/772) aufweist. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelphotonendetektorsystem (1603) umfasst
• wenigstens einen Empfangskanal für Einzelphotonen,
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
173
• optional wenigstens eine Empfangsoptik (681), welche dazu eingerichtet ist einkommende Einzelphotonen des QKD-Kopplungsstrahls (452) auf die Einzelphotonendetektoren (677- 680/777-780) zu fokussieren,
• wenigstens einen polarisierenden Strahlteiler (683, 684, 690), und
• wenigstens ein Ä/4-Plättchen und/oder Polarisationsdrehvorrichtung (688). Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) einen Ausrichtungsempfänger (699) für eine Ausrichtung der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gegenüber der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) aufweist, insbesondere ist der Ausrichtungsempfänger (699) dazu eingerichtet einen Laser-Pointer-Strahl (462) der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) zu erfassen. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichtungsempfänger (699) umfasst
• einen Empfänger (1601), insbesondere ist der Empfänger (1601) dazu eingerichtet den Laser-Pointer-Strahl (462) zu erfassen,
• ein optisches System (1602),
• eine Schnittstelle (1606), welche dazu eingerichtet ist Messdaten des Empfängers (1601) zu erhalten, insbesondere ist die Schnittstelle (1601) dazu eingerichtet dem Mikrocontrollerkern (616) über den internen Datenbus (602) zu signalisieren, ob der Empfänger (1601) über das optische System (1602) ausreichend Licht des Laser-Pointer- Strahls (462) zur Ausrichtung der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) empfängt. Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontrollerkern (616) dazu eingerichtet ist entsprechend einer Signalisierung der Schnittstelle (1601) eine Erzeugung eines gemeinsamen Quantenschlüssels für die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) und die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) zu starten. Verfahren zur Erzeugung eines gemeinsamen Quantenschlüssels einer
Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45 und einer
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass
• ein Mikrocontrollerkern (616) der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) entsprechend einer Signalisierung einer Schnittstelle (1601) der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) die Erzeugung des gemeinsamen Quantenschlüssels der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) und der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) startet, indem der Mikrocontrollerkern (616) der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) einem Mikrocontrollerkern (416) der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) signalisiert, dass eine Vereinbarung eines Quantenschlüssels starten kann,
• der Mikrocontrollerkern (416) der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) die Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) veranlasst einen polarisationsmodulierten Strom von Einzelphotonen als QKD-Kopplungsstrahl (452) zu erzeugen, insbesondere unter Nutzung einer Zufallszahl seines quantenprozessbasierenden Generators für echte Zufallszahlen (415) der Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471), und
• die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) den von der Einzelphotonensendevorrichtung (401,471) erzeugten polarisationsmodulierten Einzelphotonendatenstrom des QKD-Kopplungsstrahls (452) empfängt. Autoschlüssel, umfassend eine Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45 und/oder eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 57. Autoschlüssel gemäß Anspruch 59, umfassend
• eine Einzelphotonenquelle (436-439/736-739),
• einen quantenprozessbasierenden Generator (415/715), und
• eine Ansteuervorrichtung (429/729), wobei der quantenprozessbasierende Generator (415/715) dazu eingerichtet ist eine oder mehrere Zufallszahlen bereitzustellen, und wobei die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von einer oder mehrerer der bereitgestellten Zufallszahlen ein Polarisationssteuersignal zu erzeugen, und wobei die Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) dazu eingerichtet ist einzelne Photonen, im Folgenden mit dem Begriff Einzelphotonen bezeichnet, mit einer Polarisation zu erzeugen, wobei die Polarisation der Einzelphotonen von dem Polarisationssteuersignal abhängt, und
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
175 wobei die Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) dazu eingerichtet ist die Einzelphotonen zeitlich hintereinander und zeitlich getrennt zu emittieren, und wobei der Autoschlüssel über Mittel verfügt, diese Einzelphotonen an eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) eines Autos (802) zu übermitteln, und wobei der Autoschlüssel über eine drahtlose Datenschnittstelle (426), insbesondere eine Funkschnittstelle verfügt, wobei die drahtlose Datenschnittstelle (426) dazu eingerichtet ist Synchronisationssignale zwischen dem Autoschlüssel und der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) auszutauschen. Autoschlüssel gemäß Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist mittels der Einzelphotonenquellen(436-439/736-739) vor Beginn einer Übermittlung eines Quantenschlüssels an eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) eines Autos (802) einen vordefinierten Empfangscode mittels Amplitudenmodulation ohne Polarisationsmodulation einmal oder mehrfach für eine vordefinierte Zeit als Synchronisationsinformation zu senden. Autoschlüssel gemäß Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist mittels einer Zeitbasis der Ansteuervorrichtung (429/729) zu vorbestimmten Zeitenräumen und in Abhängigkeit von einer oder mehrerer der bereitgestellten Zufallszahlen ein Polarisationssteuersignal zu erzeugen, um die Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) zur Emission von einzelnen Einzelphotonen zu veranlassen. Autoschlüssel gemäß Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Beginn der vorbestimmten Zeiträume von einer Zufallszahl, insbesondere von einer Zufallszahl des quantenprozessbasierenden Generators (415/715), abhängt. Autoschlüssel gemäß einem der Ansprüche 60 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoschlüssel umfasst
• eine erste Einzelphotonenquelle (436/736),
• eine zweite Einzelphotonenquelle (437/737),
• eine dritte Einzelphotonenquelle (438/738), und eine
• eine vierte Einzelphotonenquelle (439/739), wobei jede der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) in einen Empfangspfad (152) einstrahlt, und
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
wobei jede der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) in einer Polarisationsrichtung polarisiertes Licht emittiert, und wobei die Polarisationsrichtung der ersten Einzelphotonenquelle (436/736) um 45° gegenüber der Polarisationsrichtung der dritten Einzelphotonenquelle (438/738) verdreht ist, und wobei die Polarisationsrichtung der ersten Einzelphotonenquelle (436/736) um 90° gegenüber der Polarisationsrichtung der zweiten Einzelphotonenquelle (437/737) verdreht ist, und wobei die Polarisationsrichtung der ersten Einzelphotonenquelle (436/736) um 135° gegenüber der Polarisationsrichtung der vierten Einzelphotonenquelle (439/739) verdreht ist, und wobei die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist mittels des Polarisationssteuersignals die erste Einzelphotonenquelle (436/736), die zweite Einzelphotonenquelle (437/737), die dritte Einzelphotonenquelle (438/738) und die vierte Einzelphotonenquelle (439/739) zu steuern. Autoschlüssel gemäß einem der Ansprüche 59 bis 64, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoschlüssel zur Mischung vertikal und horizontal polarisierter Photonen einen doppelbrechenden Kristall umfasst. Autoschlüssel gemäß einem der Ansprüche 59 bis 65, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoschlüssel zur Mischung vertikal und horizontal polarisierter Photonen einen kegelförmigen Spiegel (1301/1408) umfasst. Autoschlüssel gemäß einem der Ansprüche 59 bis 66, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoschlüssel einen Raumfilter (1302) umfasst. Autoschlüssel gemäß einem der Ansprüche 59 bis 67, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoschlüssel umfasst
• ein X/4-Plättchen (288),
• einen nicht polarisierenden ersten Strahlteiler (283),
• einen polarisierenden zweiten Strahlteiler (284), und
• einen polarisierenden dritten Strahlteiler (290), wobei der dritte Strahlteiler (290) dazu eingerichtet ist diejenigen Photonen der vierten Einzelphotonenquelle (439/739) in einen zweiten gedrehten Signalpfad (SP21) einzuspeisen, wenn sie eine vertikale Polarisation aufweisen, und in den zweiten gedrehten Signalpfad (SP21) nicht einzuspeisen, wenn sie eine horizontale Polarisation aufweisen, und
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
wobei der dritte Strahlteiler (290) dazu eingerichtet ist diejenigen Photonen der dritten Einzelphotonenquelle (438/738) in den zweiten gedrehten Signalpfad (SP21) einzuspeisen, wenn sie eine horizontale Polarisation aufweisen, und in zweiten gedrehten Signalpfad (SP21) nicht einzuspeisen, wenn sie eine vertikale Polarisation aufweisen, und wobei das X/4-Plätchen (288) dazu eingerichtet ist die Photonen im zweiten gedrehten
Signalpfad (SP21) um 45° zu drehen und in einen zweiten Signalpfad (SP2) einzuspeisen, und wobei der zweite Strahlteiler (284) dazu eingerichtet ist diejenigen Photonen der zweiten
Einzelphotonenquelle (437/737) in einen ersten Signalpfad (SP1) einzuspeisen, wenn sie eine vertikale Polarisation aufweisen, und in den ersten Signalpfad (SP1) nicht einzuspeisen, wenn sie eine horizontale Polarisation aufweisen, und wobei der zweite Strahlteiler (284) dazu eingerichtet ist diejenigen Photonen der ersten Einzelphotonenquelle (436/736) in den ersten Signalpfad (SP1) einzuspeisen, wenn sie eine horizontale Polarisation aufweisen, und in den ersten Signalpfad (SP1) nicht einzuspeisen, wenn sie eine vertikale Polarisation aufweisen, und wobei der erste Strahlteiler (283) dazu eingerichtet ist die Photonen des ersten Signalpfads (SP1) und die Photonen des zweiten Signalpfads (SP2) in einen gemeinsamen Empfangspfad (152) zu lenken. Auto (802), umfassend eine Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45 und/oder eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 57. Auto (802) gemäß Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass das Auto (802) umfasst
• einen ersten Einzelphotonendetektor (677/777),
• einen zweiten Einzelphotonendetektor (678/778),
• einen dritten Einzelphotonendetektor (679/779),
• einen vierten Einzelphotonendetektor (680/780),
• eine Auswerteschaltung (672/772),
• eine Funkschnittstelle, und
• einen nicht polarisierenden ersten Strahlteiler (183), wobei das Auto (802) dazu eingerichtet ist ein Lichtsignal eines Autoschlüssels nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche zu empfangen, und
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
178 wobei der erste Strahlteiler (183) dazu eingerichtet ist Photonen des Lichtsignals mit einer Wahrscheinlichkeit von im Wesentlichen 50% auf einen ersten Signalpfad (1604) oder einen zweiten Signalpfad (187) umzulenken, und wobei der erste Einzelphotonendetektor (677/777) dazu eingerichtet ist horizontal polarisierte Photonen im ersten Signalpfad (1604) zu detektieren, und wobei der zweite Einzelphotonendetektor (678/778) dazu eingerichtet ist vertikal polarisierte Photonen im ersten Signalpfad (1604) zu detektieren, und wobei der dritte Einzelphotonendetektor (679/779) dazu eingerichtet ist +45° polarisierte Photonen im zweiten Signalpfad (187) zu detektieren, und wobei der vierte Einzelphotonendetektor (680/780) dazu eingerichtet ist -45° polarisierte Photonen im zweiten Signalpfad (187) zu detektieren, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist Synchronisationssignale mit dem Autoschlüssel nach einem der Ansprüche 59 bis 68 über die Funkschnittstelle auszutauschen, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von den Synchronisationssignalen Empfangssignale des ersten Einzelphotonendetektors (677/777), des zweiten Einzelphotonendetektors (678/778), des dritten Einzelphotonendetektors (679/779) und des vierten Einzelphotonendetektors (680/780) auszuwerten und eine Bitfolge zu extrahieren, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist auf Basis der Bitfolge einen Schlüssel zu erzeugen, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist Daten des Autoschlüssels, die die Auswerteschaltung (672/772) über die Funkschnittstelle erhalten hat, zu entschlüsseln und/oder wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist Daten zu verschlüsseln und über die Funkschnittstelle an den Autoschlüssel zu senden. Auto (802) nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, dass das Auto (802) umfasst
• X/4-Plätchen (188),
• einen polarisierenden zweiten Strahlteiler (184), und
• einen polarisierenden dritten Strahlteiler (190), wobei das X/4-Plätchen (188) dazu eingerichtet ist die Photonen im zweiten Signalpfad (187) um 45° zu drehen und in einen gedrehten zweiten Signalpfad (189) einzuspeisen, und
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
179 wobei der dritte Strahlteiler (190) dazu eingerichtet ist die Photonen des Lichts im gedrehten zweiten Signalpfad (189), die eine vertikale Polarisation aufweisen, auf den vierten Einzelphotonendetektor (680/780) zu lenken, und wobei der dritte Strahlteiler (190) dazu eingerichtet ist die Photonen des Lichts im gedrehten zweiten Signalpfad (189), die eine horizontale Polarisation aufweisen, auf den dritten Einzelphotonendetektor (679/779) zu lenken, und wobei der zweite Strahlteiler (184) dazu eingerichtet ist die Photonen des Lichts im ersten Signalpfad (1604), die eine vertikale Polarisation aufweisen, auf den zweiten Einzelphotonendetektor (678/678) zu lenken, und wobei der zweite Strahlteiler (184) dazu eingerichtet ist die Photonen des Lichts im ersten Signalpfad (1604), die eine horizontale Polarisation aufweisen, auf den ersten Einzelphotonendetektor (677/777) zu lenken. Auto (802) gemäß einem der Ansprüche 70 oder 71, umfassend eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 57, wobei eine Ansteuerelektronik der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) dazu eingerichtet ist einen vordefinierten Empfangscode mittels Amplitudenmodulation ohne Polarisationsmodulation einmal oder mehrfach für eine vordefinierte Zeit als Synchronisationssignal von dem Autoschlüssel zu empfangen, und wobei die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) dazu eingerichtet ist, insbesondere mittels eines Synchrondemodulators der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), oder mittels eines Optimalfilters der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), eine Zeitbasis der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) mit einer Zeitbasis der Ansteuervorrichtung (429/729) des Autoschlüssels nach einem der Ansprüche 59 bis 68 zu synchronisieren, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von der so synchronisierten Zeitbasis die Empfangssignale des ersten Einzelphotonendetektors (677/777), des zweiten Einzelphotonendetektors (678/778), des dritten Einzelphotonendetektors (679/679) und des vierten Einzelphotonendetektors (680/780) auszuwerten und eine Bitfolge zu extrahieren. Auto (802) gemäß Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) dazu eingerichtet ist mittels ihrer Zeitbasis zu vorbestimmten Zeitenräumen und in Abhängigkeit von einer oder mehrerer der bereitgestellten und/oder vom Autoschlüssel empfangenen Zufallszahlen die
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
180
Empfangssignale der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) auszuwerten. Auto (802) gemäß Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Beginn der vorbestimmten Zeiträume von einer Zufallszahl, insbesondere von einer Zufallszahl des quantenprozessbasierenden Generators (415/715) des Autoschlüssels, abhängt. Auto (802) gemäß einem der Ansprüche 70 bis 74, umfassend eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 57, wobei jeder der Einzelphotonendetektoren (677-680/777-780) dazu eingerichtet ist Photonen aus einem optischen Empfangspfad (152) zu erhalten, und wobei jeder der Einzelphotonendetektoren (677-680/777-780) dazu eingerichtet ist nur in einer Polarisationsrichtung polarisiertes Licht zu empfangen, und wobei die Polarisationsrichtung des ersten Einzelphotonendetektors (677/777) um 45° gegenüber der Polarisationsrichtung des dritten Einzelphotonendetektors (679/779) verdreht ist, und wobei die Polarisationsrichtung des ersten Einzelphotonendetektors (677/777) um 90° gegenüber der Polarisationsrichtung des zweiten Einzelphotonendetektors (678/778) verdreht ist, und wobei die Polarisationsrichtung desersten Einzelphotonendetektors (677/777) um 135° gegenüber der Polarisationsrichtung des vierten Einzelphotonendetektors (680/780) verdreht ist. Auto (802) gemäß einem der Ansprüche 70 bis 75, dadurch gekennzeichnet, dass das Auto (802) zur Entmischung vertikal und horizontal polarisierter Photonen einen doppelbrechenden Kristall umfasst. Auto (802) gemäß Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass das Auto (802) umfasst
• eine Einzelphotonenquelle (436-439/736-739),
• einen quantenprozessbasierenden Generator (415/715), und
• einer Ansteuervorrichtung (429/729), wobei der quantenprozessbasierende Generator (415/715) dazu eingerichtet ist eine oder mehrere Zufallszahlen bereitzustellen, und
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
181 wobei die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von einer oder mehrerer der bereitgestellten Zufallszahlen ein Polarisationssteuersignal zu erzeugen, und wobei die Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) dazu eingerichtet ist einzelne Photonen, im Folgenden mit dem Begriff Einzelphotonen bezeichnet, mit einer Polarisation zu erzeugen, wobei die Polarisation der Einzelphotonen von dem Polarisationssteuersignal abhängt, und wobei die Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) dazu eingerichtet ist die Einzelphotonen zeitlich hintereinander und zeitlich getrennt zu emittieren, und wobei das Auto (802) über Mittel verfügt, die dazu eingerichtet sind diese Einzelphotonen an eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) eines Autoschlüssels zu übermitteln, und wobei das Auto (802) über eine drahtlose Datenschnittstelle (426), insbesondere eine
Funkschnittstelle verfügt, wobei die drahtlose Datenschnittstelle (426) dazu eingerichtet ist Synchronisationssignale zwischen dem Auto (802) und der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) auszutauschen. Auto (802) gemäß Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist mittels der Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) vor Beginn einer Übermittlung eines Schlüssels an die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) des Autoschlüssels einen vordefinierten Empfangscode mittels Amplitudenmodulation ohne Polarisationsmodulation einmal oder mehrfach für eine vordefinierte Zeit als Synchronisationsinformation zu senden. Auto (802) gemäß Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist mittels einer Zeitbasis der Ansteuervorrichtung (429/729) zu vorbestimmten Zeitenräumen und in Abhängigkeit von einer oder mehrerer der bereitgestellten Zufallszahlen das Polarisationssteuersignal zu erzeugen, um die Einzelphotonenquelle (436-439/736-739) zur Emission von einzelnen Einzelphotonen zu veranlassen. Auto (802) gemäß Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Beginn der vorbestimmten Zeiträume von einer Zufallszahl, insbesondere von einer Zufallszahl des quantenprozessbasierenden Generators (415/715), abhängt. Auto (802) gemäß einem der Ansprüche 77 bis 80, dadurch gekennzeichnet, dass das Auto (802) umfasst
• eine erste Einzelphotonenquelle (436/736),
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
182
• eine zweite Einzelphotonenquelle (437/737),
• eine dritte Einzelphotonenquelle (438/738),
• eine vierte Einzelphotonenquelle (439/739), wobei jede der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) dazu eingerichtet ist in einen Empfangspfad (152) einzustrahlen, und wobei jede der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) dazu eingerichtet ist in einer Polarisationsrichtung polarisiertes Licht zu emittieren, und wobei die Polarisationsrichtung der ersten Einzelphotonenquelle (436/736) um 45° gegenüber der Polarisationsrichtung der dritten Einzelphotonenquelle (438/738) verdreht ist, und wobei die Polarisationsrichtung der ersten Einzelphotonenquelle (436/736) um 90° gegenüber der Polarisationsrichtung der zweiten Einzelphotonenquelle (437/737) verdreht ist, und wobei die Polarisationsrichtung der ersten Einzelphotonenquelle (436/736) um 135° gegenüber der Polarisationsrichtung der vierten Einzelphotonenquelle (439/739) verdreht ist, und wobei die Ansteuervorrichtung (429/729) dazu eingerichtet ist mittels des
Polarisationssteuersignals die erste Einzelphotonenquelle (436/736), die zweite Einzelphotonenquelle (437/737), die dritte Einzelphotonenquelle (438/738) und die vierte Einzelphotonenquelle (439/739) zu steuern. Auto (802) gemäß einem der Ansprüche 77 bis 81, dadurch gekennzeichnet, dass das Auto (802) zur Mischung vertikal und horizontal polarisierter Photonen einen doppelbrechenden Kristall umfasst. Auto (802) gemäß einem der Ansprüche 77 bis 82, dadurch gekennzeichnet, dass das Auto (802) zur Mischung vertikal und horizontal polarisierter Photonen einen kegelförmigen Spiegel (1408) umfasst. Auto (802) gemäß einem der Ansprüche 77 bis 83, dadurch gekennzeichnet, dass das AutO (802) einen Raumfilter (1302/444, 445) umfasst. Auto (802) gemäß einem der Ansprüche 81 bis 84, dadurch gekennzeichnet, dass das Auto (802) umfasst
• ein X/4-Plättchen (288),
• einen nicht polarisierenden ersten Strahlteiler (283),
• einen polarisierenden zweiten Strahlteiler (284), und
• einen polarisierenden dritten Strahlteiler (290),
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
183 wobei der dritte Strahlteiler (290) dazu eingerichtet ist diejenigen Photonen der vierten Einzelphotonenquelle (439/739) in einen zweiten gedrehten Signalpfad (SP2') einzuspeisen, wenn sie eine vertikale Polarisation aufweisen, und in den zweiten gedrehten Signalpfad (SP2') nicht einzuspeisen, wenn sie eine horizontale Polarisation aufweisen, und wobei der dritte Strahlteiler (290) dazu eingerichtet ist diejenigen Photonen der dritten Einzelphotonenquelle (438/738) in einen zweiten gedrehten Signalpfad (SP2') einzuspeisen, wenn sie eine horizontale Polarisation aufweisen, und in zweiten gedrehten Signalpfad (SP2') nicht einzuspeisen, wenn sie eine vertikale Polarisation aufweisen, und wobei das X/4-Plätchen (288) dazu eingerichtet ist die Photonen im zweiten gedrehten Signalpfad (SP2') um 45° zu drehen und in einen zweiten Signalpfad (SP2) einzuspeisen, und wobei der zweite Strahlteiler (284) dazu eingerichtet ist diejenigen Photonen der zweiten Einzelphotonenquelle (437/737) in einen ersten Signalpfad (SP1) einzuspeisen, wenn sie eine vertikale Polarisation aufweisen, und in den ersten Signalpfad (SP1) nicht einzuspeisen, wenn sie eine horizontale Polarisation aufweisen, und wobei der zweite Strahlteiler (284) dazu eingerichtet ist diejenigen Photonen der ersten Einzelphotonenquelle (436/736) in den ersten Signalpfad (SP1) einzuspeisen, wenn sie eine horizontale Polarisation aufweisen, und in den ersten Signalpfad (SP1) nicht einzuspeisen, wenn sie eine vertikale Polarisation aufweisen, und wobei der erste Strahlteiler (283) dazu eingerichtet ist die Photonen des ersten Signalpfads (SP1) und des zweiten Signalpfads (SP2) in einen gemeinsamen Empfangspfad (152) zu lenken. Autoschlüssel gemäß Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoschlüssel umfasst
• einen ersten Einzelphotonendetektor (677/777),
• einen zweiten Einzelphotonendetektor (678/778),
• einen dritten Einzelphotonendetektor (679/779),
• einen vierten Einzelphotonendetektor (680/680),
• eine Auswerteschaltung (672/772),
• eine Funkschnittstelle, und
• einen nicht polarisierenden ersten Strahlteiler (183), wobei der Autoschlüssel dazu eingerichtet ist ein Lichtsignal eines Autos (802) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche zu empfangen, und
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
184 wobei der erste Strahlteiler (183) Photonen des Lichtsignals mit einer Wahrscheinlichkeit von im Wesentlichen 50% auf einen ersten Signalpfad (1604) oder einen zweiten Signalpfad (187) umzulenken, und wobei der erste Einzelphotonendetektor (677/777) dazu eingerichtet ist horizontal polarisierte Photonen im ersten Signalpfad (1604) zu detektieren, und wobei der zweite Einzelphotonendetektor (678/778) dazu eingerichtet ist vertikal polarisierte Photonen im ersten Signalpfad (1604) zu detektieren, und wobei der dritte Einzelphotonendetektor (679/779) dazu eingerichtet ist +45° polarisierte Photonen im zweiten Signalpfad (187) zu detektieren, und wobei der vierte Einzelphotonendetektor (680/780) dazu eingerichtet ist -45° polarisierte Photonen im zweiten Signalpfad (187) zu detektieren, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist Synchronisationssignale mit dem Auto (802) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche über die Funkschnittstelle auszutauschen, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von den Synchronisationssignalen Empfangssignale des ersten Einzelphotonendetektors (677/777), des zweiten Einzelphotonendetektors (678/778), des dritten Einzelphotonendetektors (679/779) und des vierten Einzelphotonendetektors (680/780) auszuwerten und eine Bitfolge zu extrahieren, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist auf Basis der Bitfolge einen Schlüssel zu erzeugen, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist Daten des Autos (802) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, die die Auswerteschaltung (672/772) über die Funkschnittstelle erhalten hat, zu entschlüsseln und/oder wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist Daten zu verschlüsseln und über die Funkschnittstelle an das Auto (802) nach einem der Ansprüche 77 bis 85 zu senden. Autoschlüssel gemäß Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoschlüssel umfasst
• ein X/4-Plätchen (188),
• einen polarisierenden zweiten Strahlteiler (184), und
• einen polarisierenden dritten Strahlteiler (190), wobei das X/4-Plätchen (188) dazu eingerichtet ist die Photonen im zweiten Signalpfad (187) um 45° zu drehen und in einen gedrehten zweiten Signalpfad (189) einzuspeisen, und
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
185 wobei der dritte Strahlteiler (190) dazu eingerichtet ist die Photonen des Lichts im gedrehten zweiten Signalpfad (189), die eine vertikale Polarisation aufweisen, auf den vierten Einzelphotonendetektor (680/780) zu lenken, und wobei der dritte Strahlteiler (190) dazu eingerichtet ist die Photonen des Lichts im gedrehten zweiten Signalpfad (189), die eine horizontale Polarisation aufweisen, auf den dritten Einzelphotonendetektor (679/779) zu lenken, und wobei der zweite Strahlteiler (184) dazu eingerichtet ist die Photonen des Lichts im ersten Signalpfad (1604), die eine vertikale Polarisation aufweisen, auf den zweiten Einzelphotonendetektor (678/778) zu lenken, und wobei der zweite Strahlteiler (184) dazu eingerichtet ist die Photonen des Lichts im ersten Signalpfad (1604), die eine horizontale Polarisation aufweisen, auf den ersten Einzelphotonendetektor (677/777) zu lenken. Autoschlüssel gemäß einem der Ansprüche 86 oder 87, umfassend eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), wobei die Ansteuervorrichtung der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) dazu eingerichtet ist einen vordefinierten Empfangscode mittels Amplitudenmodulation ohne Polarisationsmodulation einmal oder mehrfach für eine vordefinierte Zeit als Synchronisationssignal von dem Auto (802) zu empfangen, und wobei die Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) dazu eingerichtet ist, insbesondere mittels eines Synchrondemodulators der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) oder mittels eines Optimalfilters der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601), eine Zeitbasis der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) mit einer Zeitbasis der Ansteuervorrichtung (429/729) des Autos (802) nach einem der Ansprüche 77 bis 85 zu synchronisieren, und wobei die Auswerteschaltung (672/772) dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von der so synchronisierten Zeitbasis die Empfangssignale des ersten Einzelphotonendetektors (677/777), des zweiten Einzelphotonendetektors (678/778), des dritten Einzelphotonendetektors (679/779) und des vierten Einzelphotonendetektors (680/780) auszuwerten und eine Bitfolge zu extrahieren. Autoschlüssel gemäß Anspruch 88, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung der Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) dazu eingerichtet ist mittels ihrer Zeitbasis zu vorbestimmten Zeitenräumen und in Abhängigkeit von einer oder mehrerer der bereitgestellten und/oder vom Auto (802) empfangenen Zufallszahlen die
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
186
Empfangssignale der Einzelphotonenquellen (436-439/736-739) auszuwerten. Autoschlüssel gemäß Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Beginn der vorbestimmten Zeiträume von einer Zufallszahl, insbesondere von einer Zufallszahl des quantenprozessbasierenden Generators (415/715) des Autos (802), abhängt. Autoschlüssel gemäß einem der Ansprüche 86 bis 90, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Einzelphotonendetektoren (677-680/777-780) dazu eingerichtet ist Photonen aus einem optischen Empfangspfad (152) zu erhalten, und wobei jeder der Einzelphotonendetektoren (677-680/777-780) dazu eingerichtet ist nur in einer Polarisationsrichtung polarisiertes Licht zu empfangen, und wobei die Polarisationsrichtung des ersten Einzelphotonendetektors (677/777) um 45° gegenüber der Polarisationsrichtung des dritten Einzelphotonendetektors (679/779) verdreht ist, und wobei die Polarisationsrichtung des ersten Einzelphotonendetektors (677/777) um 90° gegenüber der Polarisationsrichtung des zweiten Einzelphotonendetektors (678/778) verdreht ist, und wobei die Polarisationsrichtung des ersten Einzelphotonendetektors (677/777) um 135° gegenüber der Polarisationsrichtung des vierten Einzelphotonendetektors (680/780) verdreht ist. Autoschlüssel gemäß einem der Ansprüche 86 bis 91, dadurch gekennzeichnet, dass der Autoschlüssel zur Entmischung vertikal und horizontal polarisierter Photonen einen doppelbrechenden Kristall umfasst. Verwendung einer Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45 und/oder einer Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 57 für einen Datenaustausch
• zwischen einem Autoschlüssel gemäß Anspruch 59 und einem Auto (802) gemäß Anspruch 69, und/oder
• zwischen einem ersten Auto (802) gemäß Anspruch 69 und einem zweiten Auto (802) gemäß Anspruch 69, und/oder
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
187
• zwischen einem Auto (802) gemäß Anspruch 69 und einer Infrastrukturvorrichtung, wie beispielsweise eine Ladesäule (1011), und/oder
• innerhalb eines Autos (802) gemäß Anspruch 69 für eine verschlüsselte Kommunikation innerhalb des Autos (802). SPAD-Diode (1820) für ein Sensorelement eines Einzelphotonendetektors (677-680) für eine Einzelphotonensendevorrichtung (401, 471) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45 und/oder für eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 68, umfassend
• wenigstens eine Shallow-Trench-Isolation (1821),
• wenigstens einen Anodenkontakt (1822),
• wenigstens einen Kathodenkontakt (1823),
• wenigstens ein Abdeckoxid (1824) oder wenigstens eine optisch transparente Isolierschicht (1824),
• wenigstens ein hoch dotierte erstes Anschlussgebiet (1825) eines ersten Leitungstyps,
• wenigstens eine erste dotierte Wanne (1826) eines zweiten Leitungstyps,
• wenigstens eine zweite dotierte Wanne (1827) des zweiten Leitungstyps,
• eine epitaktische Schicht (1828) des zweiten Leitungstyps,
• ein Basismaterial (1829) eines halbleitenden einkristallinen Wafers,
• eine weitere dotierte Wanne (1830) des zweiten Leitungstyps unterhalb des Anodenkontakts (1822),
• wenigstens ein hoch dotiertes zweite Anschlussgebiet (1831) des zweiten Leitungstyps,
• wenigstens eine Isolation (1832), dadurch gekennzeichnet, dass die SPAD-Diode (1820) weiter umfasst
• wenigstens einen metalloptischen Filter (1833), und
• wenigstens einen optisch transparenten Schlitz (1834) in dem metalloptischen Filter (1833), wobei bei einem SPAD-Dioden-Array aus einer Mehrzahl der SPAD-Dioden (1820) die Mehrzahl der SPAD-Dioden (1820) derart angeordnet sind, dass die jeweiligen metalloptischen Filter (1833) der jeweils zueinander benachbarten SPAD-Dioden (1820) in einem 45°-Winkel zueinander angeordnet sind.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
188 Fahrzeugsystem umfassend
• ein Fahrzeug (802), und
• Vorrichtungsteile (401, 601), wobei mindestens ein erster Vorrichtungsteil (401, 601) Teil des Fahrzeugs (802) ist, und wobei das Fahrzeugsystem ein QKD-System (401, 601, 452, 428) umfasst und wobei zumindest der erste Vorrichtungsteil (401, 601) mit einem weiteren zweiten
Vorrichtungsteil (401, 601) des Fahrzeugsystems einen Schlüssel zur Verschlüsselung von Daten mittels des QKD-Systems (401, 601, 452, 428) austauscht und wobei der erste Vorrichtungsteil (401, 601) mit dem zweiten Vorrichtungsteil (401, 601) zumindest zeitweise mittels dieses Schlüssels verschlüsselte Daten austauscht, und wobei der erste Vorrichtungsteil eine Einzelphotonensendevorrichtung (401) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45 ist und der zweite Vorrichtungsteil eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 46 bis 57 ist, oder der erste Vorrichtungsteil eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) gemäß einem der Ansprüche 46 bis 57 ist, und der zweite Vorrichtungsteil eine Einzelphotonensendevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45 ist. Fahrzeugsystem gemäß Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorrichtungsteil ein Autoschlüssel ist. Fahrzeugsystem gemäß Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorrichtungsteil ebenfalls Teil des Fahrzeugs (802) ist. Fahrzeugsystem gemäß Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorrichtungsteil eine Infrastruktureinrichtung ist. Fahrzeugsystem gemäß Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorrichtungsteil ein anderes Fahrzeug (802) ist. . Fahrzeugsystem gemäß einem der Ansprüche 95 bis 99, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein PKW oder ein LKW oder eine Sondermaschine oder ein Schiff oder ein Schiffskörper oder ein Schwimmkörper oder eine sonstige mobile Vorrichtung ist. . Fahrzeugsystem gemäß einem der Ansprüche 95 bis 100, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugsystem zumindest zeitweise einen polarisationsmodulierten
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
189
Einzelphotonenstrom, insbesondere einen QKD-Kopplungsstrom (452), zwischen dem zweiten Vorrichtungsteil (401, 601) und dem ersten Vorrichtungsteil (401, 601) umfasst, den der zweite Vorrichtungsteil (401, 601) mit dem ersten Vorrichtungsteil (401, 601) austauscht. . Fahrzeugsystem gemäß Anspruch 101, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorrichtungsteil eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) für den polarisationsmodulierten Einzelphotonenstrom umfasst und der zweite Vorrichtungsteil eine Einzelphotonensendevorrichtung (401) für den polarisationsmodulierten Einzelphotonenstrom umfasst. . Fahrzeugsystem gemäß einem der Ansprüche 101 bis 102, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorrichtungsteil eine Einzelphotonensendevorrichtung (401) für den polarisationsmodulierten Einzelphotonenstrom umfasst und der zweite Vorrichtungsteil eine Einzelphotonenempfangsvorrichtung (601) für den polarisationsmodulierten Einzelphotonenstrom umfasst. . Fahrzeugsystem gemäß einem der Ansprüche 101 bis 103, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzelphotonenstrom ein QKD-Kopplungsstrom (452) ist. . Fahrzeugsystem gemäß einem der Ansprüche 95 bis 104, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorrichtungsteil (401, 601) und der zweite Vorrichtungsteil (401, 601) jeweils Mittel (1411, 1603) zum Austausch eines Einzelphotonenstroms, insbesondere eines QKD- Kopplungsstrahls, (452) aufweisen. . Fahrzeugsystem gemäß einem der Ansprüche 95 bis 105, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorrichtungsteil und der zweite Vorrichtungsteil Mittel (455, 699) zum Ausrichten eines Einzelphotonenstroms, insbesondere eines QKD-Kopplungsstrahls (452), aufweisen.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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| ENP | Entry into the national phase |
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