Quantentechnologie: Herausforderungen und Chancen für Vietnam

(Dan Tri) – Die Quantentechnologie-Revolution ist keine Zukunftsprognose mehr, sondern ein globaler Trend. Von dieser Technologie wird erwartet, dass sie Lösungen für viele komplexe Probleme des Lebens eröffnet.

Stellen Sie sich vor, Sie wachen eines Tages auf und stellen fest, dass Ihr Bankkonto, Ihre E-Mails und all Ihre persönlichen Daten wie ein offenes Buch „gelesen“ werden können. Klingt nach Science- Fiction? Doch in 10 bis 15 Jahren könnte dies Realität sein, wenn Quantencomputer leistungsstark genug sind, um alle aktuellen Sicherheitssysteme zu knacken.

Wir leben in einem Zeitalter rasant fortschreitender Technologien, die sowohl grenzenloses Potenzial als auch beispiellose Herausforderungen mit sich bringen. Quantencomputing, einst ein theoretisches Konzept, wird nun Realität und verspricht, die Art und Weise, wie wir Informationen verarbeiten, zu revolutionieren, stellt aber gleichzeitig die globale Cybersicherheit vor enorme Herausforderungen.

Wenn das Türschloss nicht mehr sicher ist

Die Geschichte beginnt mit einer bahnbrechenden Studie im März 2024. Ein Forschungsteam der Tsinghua-Universität in China verkündete eine Entdeckung, die die wissenschaftliche Gemeinschaft schockierte: Quantencomputer können die RSA-Verschlüsselung 20-mal leichter knacken als bisher angenommen. Die in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlichte Studie zeigte, dass statt der ursprünglich prognostizierten 20 Millionen Qubits bereits 1 Million Qubits ausreichen, um das derzeit weltweit bestehende Sicherheitssystem zum Einsturz zu bringen.

RSA ist das „Schloss“, das heutzutage fast alle Online-Transaktionen schützt. Vom Online-Shopping über Banküberweisungen bis hin zu geschäftlichen E-Mails – alles basiert auf diesem Algorithmus zur Verschlüsselung von Informationen. Wird dieses „Schloss“ geknackt, gleicht die gesamte digitale Welt einem Haus ohne Tür. Sämtliche Geheimnisse, von persönlichen Daten bis hin zu nationalen Informationen, können offengelegt werden.

Die Quantentechnologie wird dazu beitragen, viele Faktoren im menschlichen Leben zu verändern (Foto: Indien).

Der Unterschied zwischen Quantencomputern und herkömmlichen Computern liegt in der Art und Weise, wie sie Informationen verarbeiten. Herkömmliche Computer verarbeiten Daten Bit für Bit, ähnlich wie man ein Buch Wort für Wort liest. Jedes Bit kann nur 0 oder 1 sein. Quantencomputer hingegen verwenden sogenannte Qubits, die gleichzeitig 0 und 1 sein können, so als könnte man ein ganzes Buch auf einmal lesen.

Dieses Phänomen wird als „Quantenüberlagerung“ bezeichnet, eine ungewöhnliche Eigenschaft der Quantenphysik, die es Teilchen ermöglicht, gleichzeitig in mehreren Zuständen zu existieren. Dank dieser Fähigkeit zur Parallelverarbeitung können Quantencomputer komplexe Probleme deutlich schneller lösen als die leistungsstärksten Computer von heute. Experten prognostizieren, dass Quantencomputer innerhalb eines Jahrzehnts so leistungsstark sein werden, dass sie die RSA- und ECC-Verschlüsselungsalgorithmen knacken können, die heute die Sicherheit nahezu aller elektronischen Transaktionen gewährleisten.

Doch die eigentliche Bedrohung beginnt bereits heute durch das, was Experten als „Erst sammeln, dann entschlüsseln“ bezeichnen. Es ist, als würden Kriminelle unbemerkt all Ihre verschlüsselten Nachrichten in einer riesigen Kiste sammeln und auf den Tag warten, an dem sie den Generalschlüssel erhalten, um sie zu öffnen. Internationale Geheimdienste und Hacker sammeln derzeit tonnenweise verschlüsselte Daten – von Regierungs -E-Mails über Verteidigungsdokumente bis hin zu Geschäftsgeheimnissen – in der Hoffnung, in 10 bis 15 Jahren, wenn Quantencomputer entwickelt sind, alles entschlüsseln zu können.

Das Rennen um die Rettung der digitalen Welt

Während Wissenschaftler vor einer „kryptografischen Apokalypse“ warnen, zeichnen sich vielversprechende Lösungsansätze ab. Nach acht Jahren Forschung hat das US-amerikanische Nationale Institut für Standards und Technologie (NIST) die ersten drei Verschlüsselungsstandards veröffentlicht, die bis August 2024 gegen die zerstörerische Kraft von Quantencomputern resistent sein sollen. Die Umstellung des gesamten globalen Sicherheitssystems auf diese neuen Standards ist jedoch komplex und wird Zeit in Anspruch nehmen.

Eine der fortschrittlichsten Lösungen stammt derzeit von dem kleinen kanadischen Unternehmen Quantum eMotion. Das Unternehmen hat seinen Quantensicherheitschip QRNG (Quantum Random Number Generator) fertiggestellt und die Produktion an den Chiphersteller TSMC in Taiwan verlagert. Laut Pressemitteilung des Unternehmens vom Januar 2024 ist dies nicht nur ein technischer Meilenstein, sondern auch ein Symbol für den Wandel der globalen Sicherheitsbranche.

QRNG-Chips basieren auf dem Quantentunnel-Effekt, einem physikalischen Phänomen, bei dem Teilchen Energiebarrieren völlig zufällig und unvorhersehbar durchdringen können. Dies unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Zufallszahlengeneratoren, die auf mathematischen Algorithmen beruhen. Während Algorithmen, egal wie komplex, mit ausreichend Rechenleistung geknackt werden können, ist die Quantenzufälligkeit absolut. Selbst der leistungsstärkste Quantencomputer kann das Ergebnis nicht vorhersagen, wie etwa beim Münzwurf; es wird vielmehr durch die fundamentalen physikalischen Gesetze des Universums bestimmt.

Das Beeindruckende an QRNG-Chips ist ihre Fähigkeit, mehr als ein Gigabit pro Sekunde an echten Quanten-Zufallszahlen zu erzeugen. Diese Geschwindigkeit reicht aus, um die Echtzeit-Verschlüsselungsanforderungen der meisten modernen Anwendungen zu erfüllen – von Banktransaktionen bis hin zu sicherer Kommunikation. Das Aufkommen dieser Technologie weckt neue Hoffnung im Kampf gegen die Bedrohung durch Quantencomputer.

Die Messtechnik wird zum neuen Schlachtfeld

Angesichts der Bedenken hinsichtlich der Quantensicherheit hat sich der technologische Wettbewerb zwischen den USA und China auf ein scheinbar trockenes, aber äußerst wichtiges Gebiet ausgeweitet: die Metrologie. Im Dezember 2023 kündigte China den „Aktionsplan 2030“ an, der Durchbrüche in über 50 Kerntechnologien der Metrologie zum Ziel hat, mit einem besonderen Fokus auf die Chipfertigung und die Quantenmetrologie.

Die Metrologie, die Wissenschaft der präzisen Messung, ist die Grundlage jeder modernen Industrie. Stellen Sie sich die Chipherstellung wie den Bau eines Hauses vor. Misst man auch nur um einen Millimeter, stürzt das ganze Haus ein. Da moderne Chips im Nanometerbereich liegen und tausendfach kleiner sind als ein Virus, ist Messgenauigkeit der entscheidende Faktor für den Erfolg oder Misserfolg einer Produktion. Von der Herstellung nanopräziser Chips bis hin zu hochempfindlichen Quantengeräten – alles hängt von der Fähigkeit ab, genau zu messen.

Die US-amerikanische Reaktion war nicht weniger energisch: Die Initiative „Chips for America“ rief ein spezielles Messtechnikprogramm für die Halbleiterindustrie ins Leben. Dieser Wettlauf spiegelt die gemeinsame Überzeugung wider, dass derjenige, der die fortschrittliche Messtechnik kontrolliert, in vielen Schlüsselbranchen der Zukunft einen entscheidenden Vorteil haben wird.

Vietnam im globalen Technologiewettlauf

Die Quantenrevolution ist keine ferne Vision, sondern bereits Realität. Experten warnen, dass eine echte Krise der Quantenkryptographie zwar noch 10 bis 20 Jahre entfernt sein mag, die Vorbereitungen aber schon heute beginnen müssen. Die Bedrohung, die Quantencomputer für aktuelle Sicherheitssysteme darstellen, ist bereits unbestreitbar.

Der Erfolg von Quantum eMotion bietet Vietnam wertvolle Erkenntnisse für das Land, das die Resolution 57 der Partei zu wissenschaftlichen und technologischen Durchbrüchen, Innovation und digitaler Transformation umsetzen will. Quantum eMotion ist kein Technologiekonzern, sondern ein kleines Start-up-Unternehmen, das mit kanadischen Universitäten kooperiert. Durch die Spezialisierung auf ein bestimmtes Gebiet hat es jedoch Produkte im Wert von Milliarden Dollar entwickelt.

Die Quantentechnologie kann in vielen Bereichen Anwendung finden (Foto: Shutterstock).

Für Vietnam ist es wichtig zu erkennen, dass es nicht unbedingt über die fortschrittlichste Halbleitertechnologie verfügen muss, um im Bereich der Quantentechnologie einen hohen Mehrwert zu schaffen. Mit der richtigen Strategie, angemessenen Investitionen und starker Entschlossenheit kann Vietnam nicht nur die digitale Sicherheit der Zukunft gewährleisten, sondern auch eine wertvolle Hightech-Industrie aufbauen.

Vietnam verfügt über eigene Vorteile für die Entwicklung in diesem Bereich. Das Land hat junge Arbeitskräfte, über 70 % der Bevölkerung nutzen das Internet, und besitzt solide Kenntnisse in Mathematik und Physik – den Kernkompetenzen der Quantentechnologie. Die Kooperationserfahrung zwischen Quantum eMotion und kanadischen Universitäten zeigt, dass die Verbindung von akademischer Forschung und kommerzieller Produktentwicklung der Schlüssel zum Erfolg ist, von dem Vietnam lernen und den es vollständig übernehmen kann.

Wenn Vietnam erfolgreich Quantensicherheitstechnologie entwickelt, werden sich die positiven Auswirkungen auf alle Bereiche des gesellschaftlichen Lebens auswirken. Banktransaktionen werden absolut sicher sein, persönliche Daten vor internationalen Hackern geschützt, E-Government-Systeme werden mit höchster Sicherheit funktionieren, und vor allem werden Tausende von qualifizierten Arbeitsplätzen für die jungen Arbeitskräfte des Landes geschaffen.

Konkreter Aktionsplan für Vietnam

Vietnam, ein Land, in dem über 70 % der Bevölkerung das Internet nutzen und das eine umfassende digitale Transformation vorantreibt, sieht die Vorbereitung auf das postquantenkryptographische Zeitalter nicht nur als Option, sondern als zwingende Notwendigkeit. Initiative 20 des „Strategischen Aktionsplans zur Umsetzung der Resolution 57“ des Zentralen Lenkungsausschusses für Resolution 57 definiert klar das Ziel, „Quanten- und Postquantenkryptographie zu entwickeln und vollständig zu beherrschen, um die nationale Informationssicherheit auf höchstem Niveau zu gewährleisten“.

Um diese Chance zu nutzen, muss Vietnam, basierend auf den Erfahrungen anderer Länder, unverzüglich eine umfassende Strategie für die Sicherheit im Post-Quantenzeitalter entwickeln. Die erste Säule ist der Aufbau inländischer Forschungs- und Entwicklungskapazitäten. Vietnam muss umgehend Forschungszentren für Quantentechnologie an führenden Universitäten wie der Vietnamesischen Akademie der Wissenschaften und Technologie, der Nationalen Universität Hanoi, der Technischen Universität Hanoi und der Technischen Universität Ho-Chi-Minh-Stadt einrichten, in Zusammenarbeit mit Hightech-Unternehmen und Startups. Die Regierung muss nicht nur finanziell, sondern auch politisch massiv investieren und ein günstiges Umfeld für bahnbrechende Forschung schaffen. Gleichzeitig sind Stipendienprogramme erforderlich, um internationale Experten zu gewinnen und mit weltweit führenden Forschungszentren wie dem MIT, Stanford und Cambridge zu kooperieren.

Die zweite Säule ist die Entwicklung eines spezialisierten Ökosystems für die Halbleiterindustrie. Der Erfolg von Quantum eMotion mit der 65-nm-Technologie zeigt, dass Vietnam nicht im Wettlauf um die fortschrittlichste Nanotechnologie konkurrieren muss, sondern sich auf hochwertige Spezialchips konzentrieren kann. Dies ist eine Chance für Vietnam, eine spezialisierte Halbleiterindustrie aufzubauen, die sich auf Sicherheitschips konzentriert, anstatt direkt mit den Branchenriesen im Bereich der Allzweckchips zu konkurrieren.

Die Anwendung der Quantentechnologie allein genügt nicht, wir müssen auch der Sicherheit nach der Quantentechnologie Aufmerksamkeit schenken (Foto: Oxford).

Die dritte Säule ist die Vorbereitung der Infrastruktur und der personellen Ressourcen. Vietnam muss jetzt mit der Ausbildung von Experten in „Post-Quanten-Kryptographie“ beginnen. Dies darf nicht aufgeschoben werden, da das Phänomen „Erst sammeln, später entschlüsseln“ allgegenwärtig ist. Wichtige Organisationen wie die Staatsbank, das Verteidigungsministerium, das Außenministerium und E-Government-Behörden müssen frühzeitig mit der Planung des Übergangs zum neuen Sicherheitssystem beginnen. Bei Verzögerungen können kritische Daten in die Hände von Kriminellen gelangen, die darauf warten, sie mit der Verfügbarkeit von Quantencomputern auszunutzen. Gleichzeitig ist der Aufbau von Test- und Zertifizierungszentren notwendig, um die Qualität und Zuverlässigkeit von Quantentechnologieprodukten zu gewährleisten.

Die letzte Säule ist die Entwicklung eines Rechtsrahmens und nationaler Standards. Vietnam hat die Chance, in der Region eine Vorreiterrolle bei Quantensicherheitsstandards einzunehmen. Dies verschafft Vietnam nicht nur einen Wettbewerbsvorteil, sondern gibt ihm auch Mitspracherecht bei der Gestaltung internationaler Standards. Es ist notwendig, Vorschriften zur Cybersicherheit für das Quantenzeitalter zu entwickeln und die internationale Zusammenarbeit bei der Standardentwicklung zu stärken.

Auf vielen Gebieten bieten sich enorme Chancen.

Laut dem Bericht „Globaler Markt für Quanten-Zufallszahlengeneratoren“ von Research and Markets aus dem Jahr 2024 wird der globale QRNG-Markt voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 35 % wachsen und bis 2030 einen Wert von 1,9 Milliarden US-Dollar erreichen. Dies ist eine hervorragende Gelegenheit für Vietnam, nicht nur aufzuholen, sondern in diesem spezialisierten neuen Technologiesegment auch eine führende Rolle einzunehmen.

Mit der richtigen Strategie kann Vietnam eine spezialisierte Halbleiterindustrie aufbauen, die sich auf Sicherheitschips konzentriert, ohne direkt mit den Giganten im Bereich der Allzweckchips konkurrieren zu müssen, und gleichzeitig einen Beitrag zur Gewährleistung der nationalen digitalen Sicherheit im Zeitalter der globalen digitalen Transformation leisten.

Erfolge in diesem Bereich werden nicht nur enorme wirtschaftliche Vorteile bringen. Neben der Schaffung Tausender hochqualifizierter Arbeitsplätze kann Vietnam sich auch zu einem Zentrum für den Export von Quantensicherheitstechnologie in die ASEAN-Region und nach Asien entwickeln. Dies wird nicht nur zum BIP beitragen, sondern auch Vietnams Position auf der globalen Technologielandkarte stärken.

Die Quantenrevolution ist keine ferne Zukunftsvision, sie findet bereits statt. Länder mit Weitblick und entschlossenem Handeln werden im Wettlauf um die Quantentechnologie die Nase vorn haben. Vietnam besitzt das volle Potenzial, in der Region eine Vorreiterrolle einzunehmen und eine spezialisierte Halbleiterindustrie aufzubauen, die sowohl die nationale Sicherheit gewährleistet als auch einen hohen wirtschaftlichen Mehrwert schafft.

Wie der berühmte Physiker Niels Bohr einst sagte: „Vorhersagen sind sehr schwierig, besonders wenn sie die Zukunft betreffen.“ Doch eines ist sicher: Die Quantentechnologie wird die Welt verändern. Vietnam muss sich daher darauf vorbereiten, sich nicht nur gut anzupassen, sondern diesen Wandel auch anzuführen. Die Zeit wartet auf niemanden, und Chancen bieten sich nur denen, die bereit sind, sie zu ergreifen.

Quelle: https://dantri.com.vn/cong-nghe/cong-nghe-luong-tu-thach-thuc-va-co-hoi-cho-viet-nam-20250619153925740.htm