Ein Quantum Sicherheit
In der Welt der Quantentechnologie sind gewohnte Schutzkonzepte sinnlos. So bereitet Deutschland sich auf diese Zukunft vor.
Die Zukunft des Computers heißt Quantentechnologie. Aber was ist der Unterschied zur bisherigen Digitaltechnik? Diese baut auf Transistoren, die zwei Informationszustände kennen, null und eins. Diese Information heißt Bit (binary digit). Quantenrechner arbeiten mit Qubits, die mehr als eine Information tragen können und zudem untereinander quantenverschränkt, sozusagen vernetzt, sind und so noch mehr Informationen tragen. Es werden also für die gleiche Informationsmenge wesentlich weniger Qubits als Bits benötigt. In der Praxis heißt das zum Beispiel: Während ein sehr schneller Computer alle Kombinationen eines sehr guten Passworts (mit 95 möglichen Zeichen) in etwas mehr als 14 Monaten Rechenzeit durchprobieren kann, bräuchte ein Quantencomputer je nach Kapazität dafür nur Bruchteile einer Sekunde.
Was bedeuten Quantencomputer für die digitale Sicherheit?
Angesichts ihrer unfassbaren Rechenkapazität existiert für Quantenrechner die heutige Passwort-basierte Sicherheitsarchitektur in der Praxis nicht. Jedes denkbare, binär aufgebaute Passwort kann quasi augenblicklich erkannt werden. Deswegen beschäftigen sich auch in Deutschland Ministerien, Wissenschaft und Unternehmen mit einer quantengerechten Sicherheitsarchitektur. Zwei Beispiele aus Wirtschaft und Wissenschaft.
Das ZQE an der Technischen Universität München (TUM)
Am 24. Januar 2023 war Richtfest in Garching bei München am Neubau des interdisziplinären „Zentrums für Quantum-Engineering“ (ZQE) der TUM. Richtfest heißt, der Rohbau samt Dach steht, von 2024 an sollen hier mehr als 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zur Quantentechnologie forschen. Eine wichtige Aufgabe des ZQE sei, so Christian Pfleiderer, Physiker mit Lehrstuhl für die Topologie korrelierter Systeme und geschäftsführender Direktor, „die Realisierung von abhörsicheren Kommunikationsverfahren unter Nutzung existierender Telekommunikations-Infrastruktur“.
Maschinenbauer Trumpf und sein Start-up
Verschlüsselung in Zeiten der Quantentechnologie bedeutet angesichts der rasanten Rechengeschwindigkeit auch einen Wettlauf zwischen Ent- und Verschlüsselung. Der weltweit agierende schwäbische Maschinenbauer Trumpf hat deswegen jüngst in das Start-up Quside investiert, dessen photonischer Chip Nachrichten derart verschlüsselt, dass sie selbst vor Quantencomputern sicher sein sollen. Trumpf arbeitet mit dem eigenen Start-up Qant aber auch selbst an der Entwicklung von Quantenrechnern. Qant soll einen Quantenrechner mit photonischem Ansatz, der also mit Licht rechnet, entwickeln. Der Vorteil, wenn es funktioniert: Dieser Rechner bräuchte keine sonst notwendige aufwendige Kühlung. Vom Bundesforschungsministerium hat ein Konsortium um Qant im vergangenen Jahr 42 Millionen Euro zur Entwicklung des Quantencomputerchips „made in Germany“ erhalten.
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