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Das Potenzial des Quantencomputings - aufgeschlüsselt nach Branchen

PQC

Die Bedrohung durch das Quantencomputing ist sehr real. Diese neue, leistungsfähigere Art der Datenverarbeitung wird die Fähigkeit haben die derzeitigen Algorithmen zu knacken, die wir zur Verschlüsselung und zum Schutz von Daten verwenden.

Dennoch gibt es nicht nur schlechte Nachrichten. Die Möglichkeiten, die das Quantencomputing für wichtige Branchen bietet, können gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. Die Mathematik und Physik, die hinter dem Quantencomputing stehen, können schwindelerregend sein, aber die Kurzfassung ist, dass Computer in der Lage sein werden, viel komplexere Probleme viel schneller zu lösen. Während herkömmliche Computer eine Berechnung nach der anderen in schneller Folge durchführen können, können Quantencomputer mehrere Möglichkeiten auf einmal in Betracht ziehen.

Aber was bedeutet das für die reale Welt? 

Die Quantenrevolution der Industrie

Automobilindustrie

General Motors führte das vernetzte Auto Mitte der neunziger Jahre ein, als das Unternehmen begann, ausgewählte Cadillac-Modelle mit dem in Zusammenarbeit mit Motorola entwickelten OnStar auszustatten. Satellitenradio, Turn-by-Turn-Navigation, Ferndiagnose, Telematik und ein vollwertiger Internetzugang folgten bald. Tatsächlich haben die heutigen Fahrzeuge mehr Codezeilen als ein Kampfflugzeug.

In nicht allzu ferner Zukunft werden Quanten eine große Rolle sowohl bei der Konzeption und Entwicklung von Fahrzeugen als auch beim Fahrerlebnis selbst spielen. 

Die Quantenphysik wird das Design neuer Fahrzeuge revolutionieren. Mit einer leistungsfähigeren und genaueren Datenmodellierung werden Quantensysteme dazu beitragen, die Verwendung neuer Materialien in Design und Entwicklung zu validieren. Dies wird die Hersteller in die Lage versetzen, die Leistung, Sicherheit und Energieeffizienz ihrer Fahrzeuge zu verbessern. 

Quantum wird auch genauere und detailliertere Simulationen von Fahrzeugkomponenten und -systemen ermöglichen, bevor physische Prototypen gebaut werden, wodurch die Hersteller viel Zeit und Kosten sparen.

Aber wo wird Quantum wirklich glänzen? Autonome Fahrzeuge sind die nächste Revolution in der Automobilbranche. Die Quanteninformatik verbessert autonome Fahrsysteme durch komplexe Datenanalyse und Mustererkennung unterstützt. Dieie Fähigkeit, zu navigieren und viele der wahrscheinlichsten Ergebnisse während einer Fahrt vorherzusagen, wird dazu beitragen, die Straßen sicherer zu machen - für alle.

Medizinische

Der Ozean von Daten aus dem Gesundheitswesen positioniert die Medizin-, Pharma- und Gesundheitsindustrie für wirklich revolutionäre Innovationen.

Mit Hilfe von Quantenfunktionen können Forscher komplexe molekulare Wechselwirkungen simulieren und modellieren, um um sicherere und wirksamere Medikamente zu entwickeln und sie schneller auf den Markt zu bringen. Sie werden in der Lage sein, Krankheiten zu modellieren, um Marker und genetische Variationen zu identifizieren und sich so einen Vorteil gegenüber den Krankheiten von morgen zu verschaffen.

Telekommunikation

Die Kommunikationsinfrastruktur der Welt ist vielleicht das am stärksten beanspruchte Gut, das Unternehmen und Regierungen mit aller Macht quantensicher machen wollen. Aber Quantencomputing kann viele seit langem bestehende Herausforderungen im Bereich der Telekommunikation auch lösen.

Quantum kann die komplexe Netzweglenkung und -planung optimieren, um die Latenzzeit zu verringern und die Gesamtleistung zu verbessern. Darüber hinaus kann es die Netzplanung verbessern, indem es große Datensätze zu menschlichem Verhalten, Verkehrsmustern und Abdeckungsbereichen analysiert, um die sinnvollsten Standorte für Basisstationen und andere Aspekte des Netzlayouts zu ermitteln. 

Indem sie Daten aus der Netzleistung gewinnen, können Quantenalgorithmen energieeffiziente Strategien für die Netzinfrastruktur aufzeigen, um den Energieverbrauch und die Kosten zu senken. 

Finanzen

Die COVID-19-Pandemie hat dem digitalen Wandel im Banken- und Finanzsektor neue Impulse gegeben. Heute stehen die Banken vor der Hürde, Kundenerlebnisse zu schaffen, die mit denen ihrer Fintech-Herausforderer konkurrieren können. Während sie daran arbeiten, sowohl interne als auch kundenorientierte Prozesse weiterzuentwickeln, müssen sich die Finanzinstitute auch mit einer sich ständig verändernden Regulierungslandschaft auseinandersetzen.

Wie im Gesundheitswesen wird das Quantencomputing dem Bankensektor ermöglichen, riesige Datenmengen besser zu nutzen, um die Kundenergebnisse zu verbessern.

Quantum wird den Banken wahrscheinlich die nötige Flexibilität verleihen, um die neuen Vorschriften rasch zu erfüllen. Durch die Erkennung von Verhaltensmustern auf granularer Basis werden Banken beispielsweise in der Lage sein, Betrug und Geldwäsche effektiver zu erkennen. Dasselbe gilt für die Erkennung von Cyberangriffen und anderen kriminellen Aktivitäten.

In anderen Bereichen des Finanzwesens wird Quantum eine tiefere Analyse von Markttrends und Prognosen ermöglichen. Dadurch können Finanzfachleute verschiedene potenzielle Investitionsszenarien modellieren und proaktiv auf diese Situationen reagieren. Für die Kunden bedeutet dies besser informierte Handelsstrategien und Investitionsentscheidungen.

IoT

Die Explosion der Geräte und Anwendungsfälle von IoT hat gerade erst begonnenund neue Vorschriften zeichnen ein Bild von der Zukunft, in der Geräte eine größere Interoperabilität und Sicherheit durch Design genießen .

Die Vorteile der quantengestützten IoT hängen von der Branche ab, in der die vernetzten Geräte eingesetzt werden. Generell ermöglicht die Quanten-Technologie den Unternehmen jedoch, die vollen Informationsmöglichkeiten dieser Geräte zu nutzen und versteckte Muster, Anomalien und Korrelationen in den Sensordaten zu erkennen.

Nehmen wir die intelligenten Städte, von denen einige behaupten, sie seien der beste Business Case für das Quantencomputing. Quantenalgorithmen können helfen, Verkehrsmuster und Ressourcenverbrauch zu bewerten, um eine effizientere und nachhaltigere Stadtplanung zu ermöglichen. Dies geht über die Minimierung der Fahrtzeit und die Verbesserung des öffentlichen Nahverkehrs hinaus: Die Möglichkeiten liegen an Orten, an die die meisten Menschen nie denken würden. So können z. B. Mülltonnen, die mit vernetzten Sensoren ausgestattet sind, die die Zusammensetzung und den Füllstand erkennen, die Effizienz des Sammel- und Recyclingprozesses steigern.

Natürlich kann IoT wertvolle Daten über den Energieverbrauch, die Gerätenutzung, den Netzwerkverkehr und die Energieverwaltung liefern. Das Quantencomputing wird dazu beitragen, diese Daten auszuwerten und bessere Strategien für die Energieeffizienz zu entwickeln.

Ganz zu schweigen davon, dass Quanten dazu beitragen könnten, Angriffe auf die städtische Infrastruktur zu verhindern, wie sie in den letzten in den letzten Jahren Schlagzeilen gemacht haben.

Die Quantenreise hat bereits begonnen

Im Quantenzeitalter werden Risiken und Chancen enger als je zuvor miteinander verbunden sein. Unternehmen müssen daran arbeiten, sowohl quantenfähig als auch quantenresistent zu werden. Sie müssen in der Lage sein, das Potenzial der Quantenphysik zu nutzen und sich gegen Quanten-fähige Angreifer zu verteidigen. 

Die Umstellung auf neue kryptografische Algorithmen der Quantenära erfordert mehr als nur das Umlegen eines Schalters. Die Schaffung von Krypto-Fähigkeit bevor bevor sie zwingend erforderlich wird, wird über Erfolg oder Misserfolg der Umstellung auf die Quantenkryptographie entscheiden.

Machen Sie Ihre ersten Schritte in Richtung Krypto-Agilität?

Die durchschnittliche Organisation ist in Sachen Kryptographie im Rückstand. Um auf den neuesten Stand zu kommen, sollten Unternehmen:

  • Arbeiten Sie daran, herauszufinden, wo digitale Zertifikate verwendet werden, welche Abteilungen sie nutzen und wer sie erstellt. 
  • Einrichtung einer zentralen Drehscheibe für die Verwaltung der Lebenszyklen von Zertifikaten.
  • Verwenden Sie diesen Hub, um die Erkennung und Neuausstellung von Zertifikaten zu automatisieren und deren Massenausstellung und -widerruf zu ermöglichen.

Diese Schritte legen den Grundstein für den Übergang zu quantenresistenten Algorithmen.

Haben Sie das Zertifikatsmanagement bereits gut im Griff?

Das ist fantastisch. Vielleicht sind Sie jetzt bereit, mit quantum-resistenten PKI-Assets und -Systemen zu experimentieren. Keyfactor's PQC-Spielplatz bietet Ihnen Zugang zu Post-Quantum-Zertifikaten und Zertifizierungsstellen.

  • Keyfactor Command können Sie die Sicherheit der PKI und des Zertifikatsmanagements Ihrer Organisation bewerten.
  • Keyfactor EJBCA können Sie eine quantenfähige CA erstellen und Post-Quantum-Zertifikate in Ihrer Laborumgebung ausstellen (bis die Algorithmen produktionsreif sind).
  • Keyfactor SignServer können Sie mit dem Signieren von Artefakten mit Post-Quantum-Algorithmen in Ihrer Laborumgebung beginnen, um die Kompatibilität zu testen.
  • Bouncy Castle können Sie Anwendungen mit quantenfähigen kryptografischen APIs erstellen und testen.