Definition: Das Studium des Quantencomputing befasst sich mit der Entwicklung computergestützter Technologien, die auf den Grundsätzen der Quantentheorie beruhen. Die Quantentheorie erklärt die Natur und das Verhalten von Energie und Materie auf der Quantenebene (atomar und subatomar). Diese Technologie nutzt die Quantenphysik, um Berechnungen schneller als je zuvor durchzuführen.
Erläuterungen zu Quantencomputern
Ein herkömmlicher Computer verwendet Bits. Bits ähneln kleinen Schaltern, die sich entweder in der Aus-Position (dargestellt durch eine 0) oder in der Ein-Position (dargestellt durch eine 1) befinden. Jede Website, jede App und jedes Foto besteht aus Millionen von Bits, die sich aus einer Kombination von Einsen und Nullen zusammensetzen. Anstelle von Bits verwenden Quantencomputer Quantenbits, kurz Qubits. Qubits werden aus physikalischen Systemen wie dem Spin eines Elektrons oder der Ausrichtung eines Photons erzeugt.
Anstatt wie Bits entweder an oder aus zu sein, können sich Qubits auch in einer quantenmechanischen „Superposition“ befinden, was bedeutet, dass sie gleichzeitig an und aus sind oder sich zwischen diesen beiden Zuständen befinden. Mit anderen Worten: Qubits können auch untrennbar miteinander verbunden sein, und zwar durch ein Phänomen, das als Quantenverschränkung bezeichnet wird und eine Wechselwirkung zwischen zwei Qubits erzeugt. Dies führt dazu, dass Quantencomputer eine große Anzahl möglicher Kombinationen gleichzeitig verarbeiten können. Das macht Quantencomputer so beeindruckend: Sie sind so leistungsfähig, dass sie in vier Minuten das leisten können, wofür ein herkömmlicher Supercomputer 10 000 Jahre bräuchte.
Der gegenwärtige und potenzielle Nutzen und die Vorteile von Quantencomputern könnten die Art und Weise verändern, wie wir die Welt um uns herum verstehen. In der prädiktiven Analytik hätte das Quantencomputing erhebliche Auswirkungen. Ein Quantencomputer wäre in der Lage, Wettermuster vorherzusagen und Verkehrsmodellierung durchzuführen, da er Analysen und Vorhersagen mit enormer Geschwindigkeit durchführen könnte. Diese Aufgaben umfassen Millionen oder Milliarden von Variablen, die sich ständig ändern.
Gegner werden in der Lage sein, Quantencomputer zu nutzen, um die asymmetrische Verschlüsselung in praktisch allen bestehenden digitalen Datenbanken zu brechen. Aus diesem Grund ist es von großer Bedeutung, dass das National Institute of Standards and Technologies (NIST) des US-Handelsministeriums am 5. Juli 2022 bekannt gab, dass es vier quantenresistente kryptografische Algorithmen ausgewählt hat, die verwendet werden können, um verschlüsselte Datenbanken vor einem Quantenangriff zu schützen.
Utimaco ist in der Lage, quantenresistente Lösungen anzubieten, die es Unternehmen ermöglichen, ihre Systeme gegen Angriffe auf Quantencomputer zu verteidigen, indem sie viel Zeit und Expertise in die Post-Quanten-Kryptografie investieren.
