ÖFIT-Whitepaper zu Quantencomputing erschienen
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 ist ab sofort kostenlos auf der Webseite des
Kompetenzzentrums Öffentliche IT erhältlich:
https://www.oeffentliche-it.de
IKT%20-%20Quantencomputing%20u
Das Kompetenzzentrum ÖFIT versteht sich als Ansprechpartner und Denkfabrik
für Fragen der öffentlichen IT und untersucht staatliche Gestaltungs- und
Regulierungsanforderungen zur Digitalisierung im öffentlichen Raum. Es
wird vom Bundesministerium des Innern und für Heimat gefördert.
