FAZ plus ArtikelKampf gegen Superrechner

Wenn Hacker mit Quantencomputern angreifen

Von Sascha Zoske
Aktualisiert am 24.12.2019
 - 14:26
Hände weg: wer sich einem autonom fahrenden Auto anvertraut, will nicht erleben, das Hacker ans Lenkrad greifen.
Forscher suchen nach Methoden, die vor Hackerangriffen mit den Supercomputern der Zukunft schützen. Wie real ist die Gefahr mittlerweile wirklich?

Vielleicht ist es schon zu spät. Irgendein Geheimdienst könnte riesige Mengen verschlüsselter Daten abgegriffen haben, die er jetzt noch nicht nutzen kann – die aber auch für ihn lesbar würden, sobald ein Quantencomputer alle bisher gebräuchlichen Codes knacken kann. Mögen die rechtmäßigen Verwalter ihre Informationen in den nächsten Jahren auch mit neuen Sicherheitsverfahren vor dem hypothetischen Superrechner schützen: Die Spione könnten dann einfach auf die nach alter Methode codierten Kopien zurückgreifen. „In Utah hat die NSA riesige Datenbanken“, weiß Juliane Krämer. „Keiner weiß, was dort alles gespeichert ist.“

Die Wirtschaftsmathematikerin hat nicht die Absicht, Verschwörungstheorien zu verbreiten. Sie will nur klarmachen, wie dringlich das Problem ist, das sie und ihre Partner im Projekt „Quantum Risc“ zu lösen versuchen. Das Konsortium aus drei Hochschulen, drei Unternehmen und dem Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie will Verfahren entwickeln, mit denen Daten vor Angriffen mit Quantencomputern geschützt werden können – auch wenn es praxistaugliche Rechner dieser Art noch gar nicht gibt

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Googles empfindlicher Quantencomputer

Sycamore heißt der Prototyp des Quantencomputers, den der Internetriese Google entwickelt hat. Es handelt sich um einen Mikrochip, der aus den Metallen Aluminium und Indium besteht. Darauf ist ein Gitter mit 54 Knotenpunkten eingeprägt. Jedes Kreuz stellt ein Quantenbit dar – eine Recheneinheit, die unter besonderen physikalischen Bedingungen den Regeln der Quantenphysik unterliegt. Die kleinste Einheit eines gewöhnlichen Computers ist das Bit, das entweder den Wert null oder eins annimmt. Ein Rechner mit 54 Bit kann in einem Schritt mit 54 Nullen und Einsen kalkulieren. Ein Quantenbit kann gleichzeitig in den Zuständen null und eins existieren; erst wenn es ausgelesen wird, nimmt es einen der beiden Werte an. Die Zahl der Nullen und Einsen, die ein Computer mit 54 Quantenbit theoretisch verarbeiten kann, beträgt daher zwei hoch 54 – das sind mehr als 18 Billiarden. Um zu beweisen, dass Sycamore funktioniert, hat Google dem Chip eine Rechenaufgabe gestellt, für die ein konventioneller Spitzencomputer angeblich 10.000 Jahre gebraucht hätte. Konkurrent IBM behauptet allerdings, mit der richtigen Software sei dies auch in einigen Tagen zu schaffen. Zudem weisen Kritiker darauf hin, dass die Testaufgabe genau auf die Fähigkeiten von Sycamore zugeschnitten worden sei. Unstrittig ist dessen Fehleranfälligkeit: Von den 54 Knotenpunkten funktionierte einer nicht, und um die Quanteneffekte nutzen zu können, musste der Chip von allen störenden Einflüssen abgeschirmt werden. zos.

Quelle: F.A.Z.
Autorenporträt / Zoske, Sascha
Sascha Zoske
Blattmacher in der Rhein-Main-Zeitung.
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