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Wie realistisch ist die Aussicht auf eine Quanten-Apokalypse?

Von Norman Lewis: Er ist Autor, Redner und Berater für Innovation und Technologie. Zuletzt war er Direktor bei PriceWaterhouseCoopers, wo er den Crowdsourced Innovation Service aufbaute und leitete. Folgen Sie ihm auf Twitter @Norm_Lewis.

Eine neue Armada von Angstmachern in der IT-Branche schürt Ängste und Fatalismus in Bezug auf die Bedrohung, die das Quantencomputing für die Zukunft verschlüsselter Daten, die Cybersicherheit und unsere Lebensweise darstellt, und nennt es Quanten-Apokalypse.

So etwas kann man sich nicht ausdenken. Gerade als wir aufatmen können, weil wir die Covid-Pandemie überwunden zu haben scheinen, zieht uns die “Quanten-Apokalypse” wieder in neue Ängste um das Leben auf der Erde hinein – so wie Al Pacino in “Der Pate”, der seiner kriminellen Vergangenheit zu entkommen versucht, aber wieder hineingezogen wird.

Dies ist jedoch kein Hollywood-Film. Es ist eine reale Sache. Und genau wie die Weltuntergangsvorhersagen der Umweltschützer wird auch die Quantenapokalypse” als reale existenzielle Bedrohung für das Leben, wie wir es kennen, dargestellt.

Was also ist diese “Quantenapokalypse”? Nun, um es einfach auszudrücken, handelt es sich um die Vorstellung von einer Welt, in der verschlüsselte, geheime Dateien plötzlich von Quantencomputern geknackt werden.

Es ist wichtig zu verstehen, dass Quantencomputer nicht einfach nur “leistungsfähigere Supercomputer” sind. Sie stellen ein neues Paradigma in der Datenverarbeitung dar. Sie nutzen die Eigenschaften der Quantenmechanik, um auf eine grundlegend andere Weise zu rechnen als die heutigen digitalen, “klassischen” Computer. Anstelle der herkömmlichen Bits, die aus Einsen und Nullen bestehen, verwenden sie Quantenbits, die verschiedene Werte gleichzeitig darstellen können. Die Komplexität von Quantencomputern könnte sie bei bestimmten Aufgaben sehr viel schneller machen und es ihnen ermöglichen, Probleme zu lösen, die für moderne Maschinen praktisch unmöglich sind – einschließlich des Knackens vieler Verschlüsselungsalgorithmen, die derzeit zum Schutz sensibler Daten wie persönlicher, geschäftlicher und staatlicher Geheimnisse verwendet werden.

Zum jetzigen Zeitpunkt sind diese Möglichkeiten noch theoretisch. Das heißt aber nicht, dass es sich um reine Spekulationen handelt. Mehrere Länder, darunter die USA, China, Russland und das Vereinigte Königreich, arbeiten intensiv an der Entwicklung dieser superschnellen Quantencomputer und investieren enorme Summen, um sich einen strategischen Vorteil in der Cybersphäre zu verschaffen. Tech-Giganten wie Google, Microsoft, Intel und IBM arbeiten an Lösungen, ebenso wie spezialisierte Unternehmen wie Quantinuum und Post-Quantum.

In der Realität ist das Quantencomputing extrem schwierig zu realisieren. Letztes Jahr brüstete sich Google damit, die “Quantenüberlegenheit” erreicht zu haben, indem es eine Aufgabe fand, die ein Quantencomputer bewältigen konnte und die für einen klassischen Computer praktisch unmöglich war. Das Unternehmen gab bekannt, dass es mit seinem 53-Bit-Quantencomputer Sycamore ein mathematisches Problem in 200 Sekunden gelöst hatte, für das ein klassischer Computer 10.000 Jahre gebraucht hätte.

Sundar Pichai, CEO von Google, verglich dies mit dem Start des Sputnik oder dem ersten Flug der Gebrüder Wright – der Beginn einer neuen Ära von Maschinen, die den mächtigsten Computer von heute wie einen Abakus aussehen lassen würden. Auch wenn dies ein wichtiger Meilenstein war, ist es noch lange nicht der Beginn einer neuen Ära des Quantencomputers. Experten aus Industrie und Wissenschaft kritisierten dies aus verschiedenen Gründen.

In Wirklichkeit sind wir noch mindestens ein Jahrzehnt oder mehr von einem Quantencomputer entfernt, der wertvolle Probleme lösen kann. Das bedeutet jedoch nicht, dass es keinen Grund gibt, im Hier und Jetzt eine neue existenzielle Bedrohung für das Leben auf der Erde zu schaffen.

Hier kommen die neuen Angst-Unternehmer wie Harri Owen, Chief Strategy Officer bei PostQuantum, und Ilyas Khan, Geschäftsführer des in Cambridge und Colorado ansässigen Unternehmens Quantinuum. Sie befürchten, dass Quantencomputer die meisten bestehenden Verschlüsselungsmethoden unbrauchbar machen werden. Wer immer eine solche Fähigkeit entwickelt, wird sofort in der Lage sein, die Verteidigungssysteme der Regierung lahm zu legen und sich Zugang zu privaten Daten und Bankdaten zu verschaffen. Wie Ilyas Khan es ausdrückt, sind sie eine Bedrohung für unsere Lebensweise”.

Ja, wenn ein solches Szenario eintreten würde, wenn die derzeitige Angst vor dem Hacken von Daten, die Strategie “jetzt ernten und später entschlüsseln”, Wirklichkeit würde, dann wäre dies in der Tat eine Bedrohung für unsere Lebensweise.

Dies ist jedoch aus zahlreichen Gründen unwahrscheinlich. Nicht nur, dass das Quantencomputing kompliziert und enorm teuer ist und noch Jahrzehnte von der Verwirklichung entfernt ist. Es ist auch unklar, warum das Abgreifen von Daten, die erst in 30 Jahren entschlüsselt werden können, heute ein so großes Risiko darstellt.

Der eigentliche Punkt ist jedoch, dass sich die Regierungen dieses potenziellen Risikos sehr wohl bewusst sind. Es werden bereits seit einigen Jahren Anstrengungen zur Risikominderung unternommen.

In den USA beispielsweise läuft seit 2016 über das National Institute of Standards and Technology (NIST) ein Wettbewerb mit dem Ziel, bis 2024 die ersten quantencomputersicheren Algorithmen zu entwickeln. Im Vereinigten Königreich werden alle als “streng geheim” eingestuften Regierungsdaten bereits “post-quantum” verschlüsselt, d. h. es werden neue Formen der Verschlüsselung verwendet, von denen Forscher hoffen, dass sie quantensicher sind. Das National Cyber Security Center, das diese Forschung leitet, berät Regierungen und Unternehmen über ihren langfristigen Verschlüsselungs- und Sicherheitsbedarf.

Dies ist ein wichtiges Gegenmittel gegen den Fatalismus, der von den Angstmachern der Quantenapokalypse verbreitet wird. Die Überholung und Aktualisierung von Computersystemen ist ein technisches Problem, das von der Menschheit gelöst werden kann.

Dieses Weltuntergangsszenario erinnert an die Übertreibung des “Millennium-Bugs”, der zu Beginn des neuen Jahrhunderts als Vorbote einer großen Katastrophe galt, sich aber als beherrschbar erwies. Das Ausmaß dieser großen, international koordinierten Anstrengung und die massiven Ausgaben in Höhe von Milliarden von Dollar zur Bewältigung einer möglichen technologisch bedingten Krise waren beispiellos. Der Präzedenzfall, der dadurch geschaffen wurde, war jedoch die Verbreitung der Kultur und Politik der Angst, die wir inzwischen als unvermeidlich akzeptieren.

Die “Quanten-Apokalypse” ist die jüngste Angst, die dazu dient, den Fatalismus zu schüren, der heute die öffentliche Vorstellungskraft beherrscht. Dies ist die wirkliche Bedrohung für unsere Lebensweise, nicht irgendeine theoretische Möglichkeit, die sich der menschlichen Kontrolle oder dem menschlichen Handeln entzieht. Die wirkliche Gefahr besteht darin, dass wir dem selbstsüchtigen Fatalismus erliegen, der der übertriebenen Bedrohung der Zukunft zugrunde liegt. Dies wird uns davon abhalten zu begreifen, was für eine bemerkenswerte Sache Quantencomputing für die Menschheit sein wird und welchen Schub es für unsere Problemlösungskapazitäten im 21. Jahrhundert bedeuten wird.