Thought Leadership
Quantentechnologie verspricht, Bereiche der Informationsverarbeitung und -übermittlung grundlegend zu verändern. Doch welche Chancen und Risiken existieren durch Quantencomputing und Quantenkommunikation, kurzum durch Quanten-IKT?
Welche Weichen müssen jetzt gestellt werden, um wettbewerbsfähig und souverän bezüglich Quanten-IKT zu sein? Das Whitepaper zu den Themen Quantencomputing und Quantenkommunikation des Kompetenzzentrums Öffentliche Informationstechnologie (ÖFIT) am Fraunhofer-Institut FOKUS befasst sich mit diesen Fragen und möchte einen Beitrag dazu leisten, dass der Schritt zur Wertschöpfung gelingt.
Das Papier stellt wesentliche Anwendungen der Quanten-IKT vor. Es bietet einen Überblick über die Quanten-IKT-Landschaft, legt realistische Entwicklungsperspektiven abseits von Hypes dar. Die Autoren benennen verständlich Faktoren und Fallstricke bei der Gestaltung von Quanten-IKT und zeigen Handlungsoptionen auf.
»Während die breite Praxistauglichkeit von Quantencomputing und -kommunikation noch aussteht, hat das Ringen um zukünftige Marktanteile bereits begonnen«, sagt der Mathematiker und Autor des Whitepapers Jan Dennis Gumz. Tatsächlich ist Quanten-IKT bereits heute relevant: Viele derzeit alltäglich genutzte kryptografische Verfahren wie z. B. E-Mail-Verschlüsselung und digitale Signaturen sind möglicherweise nicht dauerhaft sicher, denn Quantencomputer besitzen das Potenzial, diese in sehr kurzer Zeit zu überwinden. Gleichzeitig bietet Quanten-IKT jedoch auch die Möglichkeit, Abhörsicherheit zu garantieren und so neue Sicherheitsstandards zu ermöglichen.
Quantencomputer sollen zudem Probleme lösen, bei denen klassische Computer scheitern, z. B. die individuelle Gestaltung von Medikamenten für Patientinnen. Außerdem könnten sich Quantencomputer als Treiber für wesentlich leistungsstärkere Künstliche Intelligenz erweisen.
Quanten-IKT wird klassische IKT nicht ersetzen
Das Papier gibt einen Einblick, warum klassische IKT nicht durch Quantencomputing und Quantenkommunikation ersetzt, sondern ergänzt wird. Ein Kapitel widmet sich möglichen Anwendungen, wie Simulationen, Optimierung von Prozessen, abhörsichere Kommunikation oder die Anwendung im Bereich von KI. Beleuchtet wird zudem die aktuelle Wettbewerbssituation. Akteure, Initiativen und Netzwerke in Deutschland und Europa werden vorgestellt.
»Verschiedene Akteure im Bereich Quanten-IKT treiben teilweise deutlich unterschiedliche und mitunter konkurrierende Ansätze voran. Angesichts des starken Wettbewerbs ist sicher: Als Einzelkämpfer werden es europäische Staaten und Unternehmen schwer haben, sich durchzusetzen«, sagt Jan Dennis Gumz.
Auch aktuelle Herausforderungen und Hürden werden aufgezeigt, beispielsweise ein möglicher Mangel an Fachkräften. Quanten-IKT unterscheidet sich grundsätzlich von klassischer IKT. Daher erfordert Quanten-IKT auch andere Fähigkeiten und Kenntnisse.
Das Whitepaper schließt mit einer Reihe von Handlungsempfehlungen. Angesichts der Bedrohungen für etablierte kryptografische Verfahren, empfehlen die Autoren beispielsweise die Entwicklung von Post-Quanten-Kryptografie voranzutreiben. Wichtig wären auch der Aufbau von Ökosystemen und die parallele Entwicklung von Standards. Zudem sollten Anwendungsfelder im öffentlichen Sektor identifiziert und erschlossen werden.
Das Whitepaper sollte hier zum Download verfügbar sein.
www.oeffentliche-it.de/ | www.fokus.fraunhofer.de/
