Quantencomputer könnten „in den 2020ern so revolutionär sein wie es Smartphones in den 2010ern waren“, so ein führender Stratege. Ihre Vorteile werden in allen Bereichen der Gesellschaft zu spüren sein. Quantencomputer werden die Welt verändern, und das ist nicht nur so dahingesagt. Praktisch jeder Sektor wird es erleben: Datenschutz, Finanzdienstleistungen, das Gesundheitswesen, die Entertainmentbranche und Technologieunternehmen.

Auf der Kehrseite der Medaille sind Quantencomputer jedoch in der Lage, aktuelle Verschlüsselungssysteme zu knacken und dem Datenklau Vorschub zu leisten. Deshalb müssen Unternehmen und Organisationen zu Kryptografie mit Post-Quanten-Algorithmen wechseln. Ohne adäquate Sicherheit werden sich viele der Versprechungen, die mit Quantencomputern einhergehen, nicht realisieren lassen. Bei DigiCert entwickeln wir innovative Lösungen für den Umstieg auf Post-Quanten-Kryptografie und wir beraten Unternehmen bei der Vorbereitung auf künftige Herausforderungen im Bereich Sicherheit. Dieser Artikel geht auf die mögliche gesellschaftliche Relevanz von Quantencomputern ein und wie sich Unternehmen heute darauf vorbereiten können.

Relevanz von Quantencomputern nach Sektor

In jeder Branche werden Quantencomputer die unterschiedlichsten Innovationen und Kalkulationen ermöglichen, an die mit herkömmlichen Computer nicht zu denken ist. Die Gesellschaft kann auf vielerlei Art von Quantencomputern profitieren, zum Beispiel in Form von fundierteren Investitionsentscheidungen, schnellerer Arzneimittel- und Impfstoffforschung sowie „Quantensprüngen“ im Transportsektor. Nachteilig ist jedoch ihr Potenzial, aktuelle Kryptografie auszuhebeln. Nachstehend finden Sie Expertenmeinungen zur gesellschaftlichen Relevanz von Quantencomputern, aufgeschlüsselt nach Branche.

Gesundheitswesen

Im Gesundheitswesen können Quantencomputer die Entwicklung von Impfstoffen und Medikamenten beschleunigen, individuellere Therapien ermöglichen und helfen, Krankheiten schneller zu diagnostizieren. Für die Arzneimittelentwicklung braucht es Geduld und mit aktuellen Mitteln lässt sie sich nur bis zu einem gewissen Grad beschleunigen, wie wir beim Impfstoff gegen das Coronavirus erlebt haben. Zum Teil dauert der Prozess so lang, weil Moleküle entwickelt werden müssen, deren Interaktionen mit anderen Molekülen erforscht werden sollen. An einem Quantencomputer können Wissenschaftler allerdings die zu testenden Moleküle simulieren. Selbst einzelne Moleküle lassen sich so äußerst präzise simulieren.

Finanzen

Studien zufolge wird das Finanzwesen auf kurze Sicht am stärksten von Quantencomputern profitieren. Zunächst einmal lassen sich mit dieser Technologie Aktienkurse prognostizieren, was bisher wegen des Faktors Zufall und ihrer großen Anzahl der potenziellen Ergebnisse nicht möglich war. Immer häufiger wünschen Investoren eine präzise Einschätzung der Risiken unterschiedlicher Szenarien. Quantencomputer können genau das leisten. Zudem ermöglichen sie eine genauere Berechnung von Krediten und Portfolios und somit fundiertere Entscheidungen beim Gewähren von Krediten.

Klimaprognosen

Quantencomputer könnten auch das Wetter vorhersagen. In einem Interview mit dem US-Sender PBS äußerte sich ein MIT-Professor so: „Das Wetter kann sich schneller ändern, als es sich derzeit mit herkömmlichen Computern vorhersagen lässt.“ Bessere Langzeitvorhersagen könnten vielen vom Wetter abhängigen Branchen zugutekommen, darunter das Transportwesen und die Lebensmittelproduktion. In den USA beeinflusst das Wetter beinahe 30 % des Bruttoinlandsprodukts – direkt oder indirekt. Außerdem könnten sich die Menschen durch bessere Wettervorhersagen besser auf Naturkatastrophen vorbereiten.

Tourismus und Transport

Die Reise- und Transportbranche wird dank Quantencomputern und künstlicher Intelligenz (KI) von optimierten Verkehrsleitsignalen, der Entwicklung autonomer Fahrzeuge, Unterstützung bei der Flugsicherung und mehr profitieren. Im Transportwesen kann es zwar noch einige Jahre dauern, bis das Potenzial von Quantencomputern realisiert wird, doch wenn es soweit ist, wird dies die Branche grundlegend verändern. Quantencomputer werden im Nu die optimale Streckenführung berechnen, Staus vermeiden helfen und die Zustellung von Transportgütern beschleunigen. Man geht davon aus, dass Unternehmen wie Amazon und FedEx dadurch deutlich effizienter werden und bis zu 600 % mehr Gewinn erwirtschaften können.

Quantencomputer könnten auch die Entwicklung autonomer, per KI trainierter Fahrzeuge beschleunigen. Derzeit kann es Wochen oder Monate dauern, KI-Algorithmen mithilfe der weltweit schnellsten Computer zu trainieren, doch Quantencomputer könnten dies exponentiell beschleunigen.

Auch auf andere Branchen werden sich Quantencomputer auswirken, zum Beispiel Medien und Unterhaltung, Gebrauchsgüter und Versicherungen. Allerdings werden sie unvorbereitete Unternehmen und Organisationen auch vor potenziell schwerwiegende Probleme mit dem Datenschutz und der Cybersicherheit stellen.

Datenschutz/Sicherheit

Die größte Einschlagwirkung werden Quantencomputer wahrscheinlich im Hinblick auf die Sicherheit und den Datenschutz im digitalen Raum haben. Sie werden die derzeit genutzten kryptografischen Algorithmen überwinden können, weil sie bei der Faktorisierung einfach exponentiell schneller sind als herkömmliche Computer. Damit stellen klassische Verschlüsselungsmethoden einen Angriffsvektor dar, den Quantencomputer ausnutzen können. Einen entsprechenden Quantenalgorithmus gibt es bereits: der Shor-Algorithmus.

In einer aktuellen Untersuchung fand DigiCert heraus, dass 71 % der befragten IT-Experten wissen, welches Risiko Quantencomputer für Verschlüsselung darstellt. Wie gut Unternehmen und Organisationen dieses Risiko jedoch einschätzen können, variiert stark – ebenso wie das Maß der Vorbereitung darauf. Um Wahrnehmungslücken zu schließen, erarbeitet DigiCert derzeit innovative Tools und Produkte, die unsere Kunden auf die Post-Quanten-Kryptografie einstellen sollen.

Nicht warten, bis sich Quantencomputer bemerkbar machen

In den nächsten fünf bis zehn Jahren könnten Quantencomputer hier sein. 2020 wurde das Thema schon realer und 2021 wird die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich fortgeführt, sodass Quantentechnik in naher Zukunft Realität werden könnte. Die Forschung und die Wirtschaftswelt liefern sich derzeit ein Rennen – wer wird Quantencomputer am schnellsten umsetzen? Doch auch die kryptografischen Algorithmen Ihres Unternehmens und Quantenalgorithmen treten gegeneinander an. Und bei diesem Rennen müssen Sie von Anfang an sprinten.

DigiCert arbeitet gemeinsam mit Branchenexperten an Lösungen für die Post-Quanten-Kryptografie. So bieten wir ein Toolkit für die Post-Quanten-Kryptografie (PQC-Toolkit) an, mit dem Sie digitale Zertifikate auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen Quantenalgorithmen testen können. Außerdem lernen Sie mit unserem PQC-Reifegradmodell die Bedrohung für die Post-Quanten-Kryptografie besser kennen und erfahren, wie Sie Ihr Unternehmen entsprechend vorbereiten können.

Falls Sie mehr darüber erfahren möchten, lesen Sie unseren Blog oder schreiben Sie an pki_info@digicert.com.