Kryptographische Verfahren gewährleisten die Sicherheit der modernen digitalen Welt. Sie schützen unser Online-Banking ebenso wie nationale Sicherheitsgeheimnisse.

1994 veröffentlichte Peter Shor den nach ihm benannten Shor-Algorithmus. Es handelt sich dabei um einen sog. Quantenalgorithmus, der das Zeug hätte die gängigsten Verschlüsselungsverfahren zu knacken, wenn es denn einen leistungsfähigen Quantencomputer gäbe. Damit begann ein Quantencomputer-Wettlauf, der nun in eine entscheidende Phase getreten ist. Geheimdienste speichern bereits heute sämtliche verschlüsselten Daten, die sie bekommen können, in der Hoffnung, diese in absehbarer Zeit entschlüsseln zu können.

Der Quantencomputer ist keine Weiterentwicklung der bestehenden Technologie, sondern verändert grundlegend die Art und Weise, Probleme zu lösen. Er basiert auf den Prinzipien der Quantenmechanik und nutzt Eigenschaften von Quantenobjekten (Elektronen, Photonen etc.) wie Überlagerung, Verschränkung und Tunneling um Algorithmen auszuführen. Quantencomputer verwenden Qubits anstelle von Bits. Im Gegensatz zu Bits kann ein Qubit beliebige Werte zwischen 0 und 1 und sog mehrere Werte gleichzeitig annehmen. Zudem lassen sich Qubits verschränken, wodurch sie teils schneller als Licht rechnen können.

Unterschiedliche Qubit-Technologien konkurrieren derzeit um die beste Ausgangsposition im Wettlauf. Supraleitende Materialien, Ionenfallen, Diamantgitter oder sogar Qubits auf Basis einzelner Photonen sind neben vielen anderen Technologien in der Erprobung. Beinahe monatlich erscheinen Berichte über neue Qubit-Rekorde. Quantencomputer werden klassische Computer nicht ersetzen, eröffnen aber in speziellen Bereichen wie Optimierung, Kryptographie und Simulation neue erfolgversprechende Möglichkeiten.

Heinz Speck wird die zugrunde liegenden quantenmechanischen Grundlagen und die Funktionsweise von Quantencomputern erläutern und zudem einen Überblick über den aktuellen Stand der Technologie geben.

Info: Walter Tydecks, Tel. 06251 39470 E-Mail walter@tydecks.info