Wie funktioniert ein Quantencomputer?

Quantencomputer sind eine neue Art von Computern. Sie nutzen Qubits statt der klassischen Bits. Qubits können nicht nur 0 oder 1 sein, sondern auch beides gleichzeitig. Das nennt man Superposition. Dadurch können Quantencomputer viele Aufgaben viel schneller lösen als normale Computer. Eine dieser Aufgaben ist das Zerlegen großer Zahlen in Primzahlen.

Warum sind Quantencomputer eine Gefahr für Verschlüsselungen?

Viele Verschlüsselungsmethoden, wie RSA-2048, basieren auf der Schwierigkeit, große Zahlen in Primzahlen zu zerlegen. Normale Computer brauchen dafür sehr lange. Aber Quantencomputer können das mit einem Algorithmus namens Shor-Algorithmus viel schneller. Bisher dachte man, dass Quantencomputer Millionen von Qubits brauchen, um diese Aufgabe zu lösen. Doch neue Forschungen zeigen, dass vielleicht schon weniger als 100.000 Qubits reichen.

Neue Methoden der Fehlerkorrektur

Quantencomputer machen oft Fehler, weil Qubits sehr empfindlich sind. Kleine Störungen können die Berechnungen verfälschen. Bisher brauchte man viele physische Qubits, um ein logisches Qubit fehlerfrei zu machen. Eine neue Methode namens QLDPC-Codes könnte das ändern. Diese Methode verteilt die Quanteninformationen effizienter und könnte die Anzahl der benötigten Qubits stark reduzieren.

Was bedeutet das für unsere Daten?

Wenn Quantencomputer mit weniger Qubits Verschlüsselungen knacken können, sind unsere Daten früher in Gefahr als gedacht. Besonders betroffen sind Verschlüsselungen, die auf elliptischen Kurven basieren. Diese gelten zwar als sicherer gegen normale Angriffe, aber Quantencomputer könnten sie noch schneller knacken. Es ist schwer zu sagen, wann es soweit ist, aber die Entwicklung geht schneller als erwartet.