Kopie von Quantencomputer: „rechnet besser als ein Roastbeef-Sandwich“

Von unserem Redakteur Jochen Magnus

An Quantencomputern wird schon seit über 15 Jahren geforscht. Skeptiker formulieren ihren jüngsten Fortschritt so: „Dieser Chip rechnet besser als ein Roastbeef-Sandwich“. Mit großem Aufwand, denn die Technik ist kompliziert, bedarf niedrigster Temperaturen und von Umwelteinflüssen streng abgeschirmter Versuchsanordnungen. Dass die NSA dafür 80 Millionen Dollar in die Hand genommen hat, ist eher ein Taschengeld und kann wohl aus der Portokasse der milliardenschweren Geheimbehörde bezahlt werden. Eine ernsthafte, unabhängige Forschung an dem Thema kostete vermutlich mindestens das zehnfache.

Zumal die besten Köpfe der Welt an den Problemen arbeiten, die so kompliziert sind, dass sie Laien (sprich: Nicht-Mathematikern und Nicht-Informatikern) kaum zu vermitteln sind. Grundlage ist ein quantenmechanisches Prinzip, die „Superposition“: Solange man den Zustand eines Teilchens, zum Beispiel Ort oder Drehimpuls eines Atomkerns, nicht misst, überlagern sie sich und bilden sozusagen sämtliche Zustände gleichzeitig ab, sind also beispielsweise überall zugleich.

Neuer Computer als Alleskönner

Durch Gleichschaltung mehrerer Teilchen („Verschränkung“) und raffinierte Beeinflussungen und Messungen an dem Ensemble lässt sich die Quantenmechanik so ausnutzen, dass daraus ein Computer entsteht, der viele Probleme parallel verarbeitet. So lassen sich sehr große Zahlen durch geeignete Regeln („Algorithmen“) in ihre Primzahlen zerlegen, die Rechenregeln dazu gibt es schon seit genau zwanzig Jahren.

Was mit konventionellen Computern – selbst Supercomputern – Monate dauern würde, kann ein Quantencomputer so in Minutenschnelle lösen. Da die heute gängigen Verschlüsselungsmethoden genau auf dieser Primzahlen-Mathematik beruhen, wären sie mit Quantencomputern sofort angreifbar, daher rührt die Aufregung um das NSA-Engagement auf diesem Gebiet.

Technik noch nicht ausgereift

Nun steckt diese Technik aber noch in den Kinderschuhen und abgesehen von wenigen Spezialproblemen ist sie noch nicht praktisch nutzbar. Die NSA gibt – wie durch die Snowden-Enthüllungen bekannt wurde – sehr viel Geld aus, sich in Überseekabel und Computernetzwerke einzuhacken und einzelne Computer zu infiltrieren. Dass sie auch bei der Quanten-Informatik dabei sein will, ist nur folgerichtig. Dass sie dabei aber den welbesten Forschungseinrichtungen voraus ist, scheint auch angesichts des relativ geringen Budgets dafür unwahrscheinlich. Es lenkt von der heute schon realen Vernichtung der Privatsphäre ab.

Die Quanten-Informatik bietet übrigens auch Auswege aus dem Abhör-Dilemma: die „Quantenkryptografie“ erlaubt vollkommen abhörsichere Kommunikations- und Datenverbindungen: Jeder Lauscher würde auf der Stelle enttarnt werden. Es ist mit der Quanten-Informatik wie mit vielen neuen Technologien: Nutzen und Schaden sind zwei Seiten einer Medaille.