> ## Content Index > Fetch the complete content index at: https://www.mrak.at/llms.txt > Use this file to discover other available public pages before exploring further. # Quantencomputing ohne Mythen: Was auf uns zukommt - URL: https://www.mrak.at/quantencomputing-ohne-mythen-was-auf-uns-zukommt/ - Published: 2026-11-12T05:59:07.000Z - Updated: 2026-11-12T05:59:07.000Z - Author: Michael Mrak - Tags: quantumcomputing, digital-sovereignty, prisec, information-security Quantencomputer werden nicht unsere Laptops ersetzen. Sie werden aber in absehbarer Zeit Verschlüsselungsverfahren angreifen können, auf denen heute nahezu jede sichere Verbindung beruht. Das war die vielleicht wichtigste Botschaft des Vortrags von Richard Küng auf der diesjährigen PriSec von [Business Circle](https://www.businesscircle.at/events/prisec-privacy-security?ref=mrak.at). [Richard Küng](https://www.jku.at/en/institute-for-integrated-circuits-and-quantum-computing/about-us/team/univ-prof-dr-richard-kueng/?ref=mrak.at) studierte Interdisziplinäre Naturwissenschaften und Physik an der ETH Zürich und promovierte 2016 summa cum laude an der Universität zu Köln. Nach einem Postdoc am California Institute of Technology (Caltech) kehrte er vor einigen Jahren als Tenure-Track-Professor für Quanteninformatik an die [Johannes Kepler Universität Linz](https://www.jku.at/?ref=mrak.at) zurück, wo er heute forscht. Sein Vortrag war ein Lehrstück darin, ein schwieriges Thema verständlich zu machen, ohne es zu verflachen. ## Mehr Bausteine statt mehr Tempo In der Berichterstattung liest man oft, Quantencomputer seien schneller. Küng widerspricht: Sie haben vielmehr eine größere Funktionalität auf der elementarsten Ebene. Um das zu veranschaulichen, wählte er ein Bild, das viele aus dem Kinderzimmer kennen. Man stelle sich vor, ein Piratenschiff aus Lego zu bauen. Ein klassischer Computer ist ein Profi-Baumeister, der nur eine Sorte Stein besitzt, den einfachen Quader. Damit lässt sich alles bauen, auch ein Schiff. Weil sich Rundungen aber nur mit unzähligen kleinen Stufen annähern lassen, würde das Schiff riesig und der Bau dauerte entsprechend lange, egal wie geschickt der Baumeister ist. Tatsächlich führt jeder Prozessor jedes Programm letztlich auf eine einzige elementare Operation zurück, die er allerdings extrem schnell und milliardenfach parallel ausführt. Ein Quantencomputer gleicht einem Kind, das zusätzlich Spezialteile mit Rundungen in der Kiste hat. Es baut langsamer, hat insgesamt weniger Steine, ist aber trotzdem früher fertig, weil es für dasselbe Ergebnis viel weniger Bauschritte braucht. Genau so ist der Vorteil zu verstehen: nicht mehr Tempo pro Schritt, sondern weniger Schritte zum Ziel. Wichtig war Küng dabei eine Klarstellung auf eine Frage aus dem Publikum. Das verbreitete Bild vom Quantencomputer, der zufällig alle Wege eines Labyrinths gleichzeitig ausprobiert, sei falsch. Quantenalgorithmen sind genauso deterministisch und nachvollziehbar wie klassische. Die Baupläne verwenden lediglich andere Teile. ## Rechnen mit einzelnen Atomen Quantencomputer erfinden die Informationsverarbeitung neu: nicht mehr mit Strom und Transistoren, sondern mit den kleinsten Bausteinen der Natur, also einzelnen Atomen, Elektronen oder Lichtteilchen. Als eindrucksvollstes Beispiel nannte Küng die Arbeit von [Hannes Bernien](https://bernienlab.com/?ref=mrak.at), der von der University of Chicago nach Innsbruck geholt wurde. In seinem Labor werden einzelne Atome mit Lasern eingefangen, festgehalten und gezielt bewegt. Das Prinzip ist erstaunlich anschaulich. Ein Atom im Grundzustand steht für 0, ein mit Licht angeregtes Atom für 1\. Bringt man zwei Atome nahe zusammen, interagieren sie, und man kann rechnen. Einem Caltech-Kollegen ist es bereits gelungen, rund 6.000 Atome gleichzeitig zu fangen, auch wenn deren vollständige Kontrolle als Rechner noch aussteht. Noch ist offen, welche Technologie sich durchsetzt. Küng verglich die Lage mit der Zeit der Vakuumröhren vor Erfindung des Transistors: Der „Quantentransistor“ ist noch nicht gefunden. Derzeit konkurrieren vier Plattformen. | Plattform | Prinzip | Besonderheit laut Vortrag | | -------------------------- | ---------------------------------------------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------- | | Supraleitende Schaltkreise | Chips in Größe eines Daumennagels, gefertigt wie klassische Halbleiter | Kühlung nahe dem absoluten Nullpunkt, verfolgt von Google, Amazon und IBM | | Ionenfallen | Geladene Atome, gehalten von elektrischen Feldern | Österreichische Erfindung, erste Quantencomputer mit 4 bis 5 Qubits stammen aus Innsbruck | | Neutralatom-Arrays | Einzelne Atome in Laserfallen | Erst seit etwa fünf Jahren im Rennen, inzwischen führend, kaum Kühlung nötig | | Photonik | Einzelne Lichtteilchen als Informationsträger | Leicht zu erzeugen und schnell, aber Photonen wechselwirken kaum miteinander | Einzelne Systeme werden bereits verkauft, etwa supraleitende Rechner von IBM oder Ionenfallenrechner aus Österreich für das Munich Quantum Valley. Küng betonte, dass dabei auch europäische Unternehmen gut vertreten sind. ## Wo der Nutzen liegt Der Vorteil zeigt sich nicht überall, sondern in bestimmten mathematischen Teilaufgaben. Das berühmteste Beispiel ist die Primfaktorzerlegung, bei der Quantenalgorithmen einen exponentiellen Unterschied machen. Dazu kommen die Suche in unstrukturierten Daten, lineare Gleichungssysteme, wie sie neuronalen Netzen und Computergrafik zugrunde liegen, sowie schwierige Optimierungsprobleme. Unter Berufung auf einen aktuellen McKinsey-Bericht nannte Küng einen erwarteten Wert von Quantencomputing-Anwendungen von 1,3 bis 2 Billionen US-Dollar bis 2035\. Die größten Investitionen fließen in Pharmaforschung, Chemie und Materialwissenschaften, wo Quantencomputer tatsächlich zum Wendepunkt werden könnten. Es folgen Finanzwesen und Risikomanagement, Logistik und Energie, jeweils wegen der Optimierungsaufgaben. Mit trockenem Humor merkte Küng an, dass auch das Knacken von Verschlüsselung ein „Markt“ sei. Nur investiere kaum jemand offen in einen Rechner, um die Passwörter aller anderen zu brechen. Genau darin liegt das Problem. ## Die eigentliche Hürde: Präzision Heutige Geräte arbeiten mit einer Größenordnung von 100 Qubits. Für die wirtschaftlich interessanten Anwendungen braucht es Zehntausende bis Hunderttausende. Zudem sind die Laufzeiten kurz, weil quantenmechanische Systeme äußerst störanfällig sind. Das größte Problem ist aber die mangelnde Genauigkeit der Rechenoperationen. Ein klassischer Computer rechnet digital: Kommen statt einer vollen Spannung nur 0,9 an, rundet er auf 1 auf, und Fehler verschwinden laufend von selbst. Ein Quantencomputer ist nicht mehr rein digital und kann nicht runden. Jede Operation muss daher extrem präzise sein, sonst ist die Rechnung nach wenigen tausend Schritten wertlos. Der Weg aus diesem Dilemma heißt [Quantenfehlerkorrektur](https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenfehlerkorrektur?ref=mrak.at). Ein logisches Qubit wird redundant auf viele physische Qubits verteilt, sodass die Information geschützt bleibt, auch wenn einzelne Träger gestört werden. Wer aus dem Security-Umfeld kommt, kennt das Prinzip vom verteilten Speichern von Geheimnissen. Damit lässt sich die Fehlerrate bis auf etwa einen Fehler pro zehn Milliarden Operationen senken, also auf das Niveau klassischer Rechner. In den letzten zwei Jahren hat sich hier viel bewegt. Ernstzunehmende Unternehmen in den USA erwarten einen hinreichend leistungsfähigen Quantencomputer innerhalb von sechs Jahren. Küng hält es für denkbar, dass in den nächsten zehn Jahren ein Rechner existiert, der [RSA](https://de.wikipedia.org/wiki/RSA-Kryptosystem?ref=mrak.at) und [Diffie-Hellman](https://de.wikipedia.org/wiki/Diffie-Hellman-Schl%C3%BCsselaustausch?ref=mrak.at) bricht, betont aber, dass alle Prognosen an der Fehlerkorrektur hängen. ## Was das für die Verschlüsselung bedeutet Die Sicherheit von RSA und des Diffie-Hellman-Schlüsselaustauschs beruht darauf, dass bestimmte mathematische Probleme wie die Primfaktorzerlegung für klassische Rechner praktisch unlösbar sind. Ein ausreichend großer Quantencomputer löst sie in vertretbarer Zeit. Damit wären große Teile der heutigen Public-Key-Infrastruktur, von TLS über VPN bis zu digitalen Signaturen, nicht mehr sicher. Entwarnung gab Küng dagegen für Hashfunktionen, auf denen etwa Bitcoin aufbaut. Hier erwartet er zwar eine Beschleunigung von Angriffen, aber keinen Sprung von Millionen Jahren auf wenige Monate. Ein Rechenaufwand von zwei Jahren könnte vielleicht auf ein Vierteljahr schrumpfen. Aus unserer Beratungspraxis ergänzen wir: Das Risiko beginnt nicht erst am Tag, an dem ein solcher Rechner existiert. Daten, die heute verschlüsselt abgefangen und gespeichert werden, lassen sich später entschlüsseln („Harvest now, decrypt later“). Wer Informationen mit langer Vertraulichkeitsdauer verarbeitet, etwa Gesundheits-, Forschungs- oder Finanzdaten, ist schon jetzt betroffen. Die EU hat darauf reagiert. Der im Juni 2025 veröffentlichte [koordinierte Umsetzungsfahrplan der NIS-Kooperationsgruppe](https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/library/coordinated-implementation-roadmap-transition-post-quantum-cryptography?ref=mrak.at) sieht erste Schritte der Mitgliedstaaten bis Ende 2026 vor, den Abschluss der Migration für Hochrisiko-Anwendungen bis 2030 und für mittlere und niedrige Risiken, soweit machbar, bis 2035\. Die Algorithmen dazu sind standardisiert, insbesondere ML-KEM und ML-DSA in den NIST-Standards FIPS 203 und FIPS 204. Auch der bestehende Rechtsrahmen verlangt bereits einen bewussten Umgang mit Kryptografie: - NIS2: Konzepte und Verfahren für Kryptografie nach Art. 21 Abs. 2 lit. h, in Österreich umgesetzt im NISG 2026, konkretisiert für digitale Anbieter in Nr. 9 des Anhangs der Durchführungsverordnung (EU) 2024/2690 - DORA: Verschlüsselungs- und Schlüsselmanagement nach Art. 6 und 7 der Delegierten Verordnung (EU) 2024/1774, einschließlich der Berücksichtigung neuer Entwicklungen in der Kryptoanalyse - ISO/IEC 27001:2022: Control A.8.24 „Verwendung von Kryptografie“ Der erste praktische Schritt ist fast immer derselbe: ein Kryptografie-Inventar. Nur wer weiß, wo welche Verfahren, Schlüssellängen und Zertifikate im Einsatz sind, kann priorisieren und Krypto-Agilität in Beschaffung und Architektur verankern. ## Digitale Souveränität: Wer wird die Rechner betreiben? Küng geht nicht davon aus, dass wir persönliche Quantencomputer besitzen werden. Die Geräte sind groß und aufwändig im Betrieb. Genutzt werden sie künftig über die Cloud, aus Rechenzentren heraus, als hochspezialisierte Recheneinheit ähnlich einer Grafikkarte, an die man einzelne Teilaufgaben auslagert. Genau hier liegt die souveränitätspolitische Frage. Bei den supraleitenden Systemen dominieren mit Google, Amazon und IBM dieselben US-Konzerne, die schon heute den Cloud-Markt prägen. Wer künftig Wirkstoffe simuliert, Lieferketten optimiert oder Finanzrisiken berechnet, würde damit sensible Daten und Modelle an Anbieter übergeben, die etwa dem US CLOUD Act unterliegen. Die Abhängigkeiten, die wir bei Bürosoftware und Infrastruktur gerade mühsam abbauen, könnten sich auf der nächsten Technologiestufe wiederholen. Der Vortrag zeigte aber auch, dass Europa hier nicht hinterherläuft. Ionenfallenrechner sind eine österreichische Erfindung, Innsbruck und Linz zählen zu den international sichtbaren Forschungsstandorten, und unter den Hardware-Herstellern finden sich zahlreiche europäische Unternehmen. Ob daraus echte Souveränität wird, hängt davon ab, ob europäische Anbieter auch beim Betrieb und bei der Cloud-Bereitstellung eine Rolle spielen und ob öffentliche wie private Auftraggeber sie bei Beschaffungen tatsächlich berücksichtigen. Souveränität betrifft auch die Kryptografie selbst. Wer die Migration auf Post-Quanten-Verfahren plant, sollte sich an europäischen Vorgaben und Empfehlungen orientieren, auf offene Standards setzen und Schlüssel unter eigener Kontrolle halten. ## Fazit: Vier Missverständnisse weniger Küng schloss mit einer kurzen Entzauberung, die sich gut als Merkzettel eignet: 1. Quantencomputer sind keine Supercomputer der nächsten Generation. Sie sind kleiner und langsamer, kommen bei bestimmten Problemen aber in weit weniger Schritten ans Ziel. 2. Sie sind nicht für alles besser. Für die meisten Aufgaben, vom Kalender bis zur Textverarbeitung, bleibt der klassische Rechner überlegen. 3. Es wird keinen Quantencomputer am Schreibtisch geben. Der Zugang erfolgt über die Cloud. 4. Die Entwicklung ist nicht planbar wie beim Mooreschen Gesetz. Diese Planbarkeit kam erst mit dem Transistor, und das Gegenstück für Quantencomputer fehlt noch. Für Organisationen heißt das: Kein Grund zur Panik, aber auch keiner zum Abwarten. Ob der kryptografisch relevante Quantencomputer in sechs, zehn oder fünfzehn Jahren kommt, ist ungewiss. Die Migration gewachsener IT-Landschaften auf neue Verfahren dauert erfahrungsgemäß ebenfalls viele Jahre. Wer jetzt ein Kryptografie-Inventar aufbaut, Krypto-Agilität in Beschaffung und Architektur fordert und das Thema in Risikomanagement und ISMS verankert, ist gut vorbereitet.