de.wedoany.com-Bericht: Am 22. Juni unterzeichnete US-Präsident Trump zwei Executive Orders im Bereich Quantentechnologie, die sich auf die Anwendung und Bereitstellung von Quantencomputing in der Forschung sowie die Migration von Post-Quanten-Kryptographie in Regierungssystemen beziehen. Die beiden Anordnungen fördern einerseits die Anwendung von Quantencomputing, Quantensensorik und Quantennetzwerken und verstärken andererseits die Vorsorge gegen die durch Quantencomputing möglicherweise entstehenden Sicherheitsrisiken für die Verschlüsselung.
Die erste Executive Order konzentriert sich auf Quanteninnovation und wissenschaftliche Anwendungen und fordert die Einrichtung der Initiative „Quantum Computer for Application Development and Discovery Science“, koordiniert durch den Assistenten des Präsidenten für Wissenschaft und Technologie. Ziel dieser Initiative ist es, mindestens einen Quantencomputer in Einrichtungen des Energieministeriums bereitzustellen und, soweit möglich, der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Nutzung zu öffnen, um die Anwendung des Quantencomputings in der wissenschaftlichen Forschung voranzutreiben.
Quantencomputing gilt als wichtige Richtung der nächsten Computergeneration. Sein Vorteil liegt nicht darin, alle traditionellen Berechnungen zu ersetzen, sondern neue Lösungswege für bestimmte komplexe Probleme zu bieten. Bereiche wie Materialwissenschaften, chemische Simulation, Arzneimittelforschung, Energiesysteme und komplexe Optimierung könnten als erste von der verbesserten Leistungsfähigkeit des Quantencomputings profitieren. Die USA treiben mit dieser Executive Order die Zusammenarbeit von Behörden wie dem Energieministerium, dem Handelsministerium und der National Science Foundation voran, um das Quantencomputing von der Grundlagenforschung hin zu nutzbaren Systemen und Anwendungsvalidierung zu führen.
Die Anordnung verlangt zudem von den zuständigen Stellen die Förderung von Quantensensorik und Quantennetzwerken. Die zuständigen Verteidigungsbehörden der USA müssen innerhalb von 60 Tagen mindestens drei Projekte der nächsten Generation für Quantensensorik identifizieren und deren Einsatz vor dem 30. September 2028 priorisieren. Auch das Handelsministerium, das Energieministerium, die National Science Foundation und die NASA müssen einen Fünfjahresplan für Quantensensorik, Quantennetzwerke, Weltraumanwendungen und verteiltes Quantencomputing erstellen.
Die zweite Executive Order konzentriert sich auf die Migration zur Post-Quanten-Kryptographie. Sobald Quantencomputer eine ausreichende Größenordnung erreichen, könnten sie das derzeit weit verbreitete System der Public-Key-Verschlüsselung gefährden. Die US-Regierung definiert Post-Quanten-Kryptographie als kryptografische Algorithmen oder Methoden, die sowohl Angriffen von Quantencomputern als auch von klassischen Computern standhalten können, und fordert Bundesbehörden auf, die Identifizierung kritischer Systeme zu beschleunigen, Migrationspläne zu erstellen und verantwortliches Personal zu benennen.
Gemäß der Anordnung müssen die Bundesbehörden innerhalb von 30 Tagen Verantwortliche für die Migration zur Post-Quanten-Kryptographie benennen. Das Office of Management and Budget wird innerhalb von 90 Tagen Leitlinien herausgeben, die die Behörden auffordern, ihre Listen mit hochwertigen Vermögenswerten und hochsensiblen Systemen zu überprüfen und die Migration dieser Systeme zur Post-Quanten-Kryptographie für die Schlüsseleinrichtung bis zum 31. Dezember 2030 und für digitale Signaturen bis zum 31. Dezember 2031 abzuschließen. Das National Institute of Standards and Technology des Handelsministeriums muss zudem ein Pilotprojekt zur Migration der Post-Quanten-Kryptographie starten und bis Ende 2027 abschließen.
Diese Regelung zeigt, dass die US-Quantenstrategie bereits beide Linien abdeckt: den „Aufbau offensiver Fähigkeiten“ und die „defensive Systemmigration“. Quantencomputing dient der Förderung wissenschaftlicher Berechnungen und industrieller Innovation, während die Post-Quanten-Kryptographie dem Risiko des „Jetzt stehlen, später entschlüsseln“ im Bereich der Cybersicherheit begegnet. Für Regierungssysteme, kritische Infrastruktur und die digitale Wirtschaft ist die Migration des Kryptosystems kein reines Software-Update, sondern ein Systemprojekt, das Vermögensinventare, Hardwaregeräte, Cloud-Systeme, Anwendungsprotokolle, Lieferantenkonformität und Beschaffungsregeln umfasst.
Das US-Handelsministerium hatte bereits im Mai dieses Jahres die Unterzeichnung von Absichtserklärungen mit neun Unternehmen angekündigt, um bundesstaatliche Anreizmittel in Höhe von 20,13 Milliarden US-Dollar für die Unterstützung von Unternehmen im Bereich Quantenfertigung und Quantencomputing bereitzustellen. Darunter erhalten GlobalFoundries und IBM vorgeschlagene Unterstützung für die Quantenfertigungsinfrastruktur, während Unternehmen wie Atom Computing, D-Wave, Infleqtion und PsiQuantum ebenfalls in das Unterstützungsportfolio für Quantentechnologien aufgenommen wurden.
Mit diesen beiden Executive Orders erstreckt sich die US-Quantenstrategie von der finanziellen Unterstützung nun auch auf die Bereiche öffentliche Beschaffung, Forschungseinrichtungen, Kryptografiestandards und die Sicherheit kritischer Infrastrukturen. Für die Quantenindustrie werden diese politischen Signale die Nachfrage nach Quanten-Chips, Kryosystemen, Steuerelektronik, photonischen Bauteilen, Quantensensoren, Quantensoftware und Post-Quanten-Kryptographieprodukten in klar definierte staatliche Bedarfsszenarien lenken.
Bevor Quantencomputing die Industrie wirklich verändern kann, müssen noch Hürden wie Fehlerkorrektur, Stabilität, skalierbare Fertigung und das Ökosystem der Anwendungssoftware überwunden werden. Auch für die tatsächliche Umsetzung der Post-Quanten-Kryptographie muss zunächst erfasst werden, wie viele Algorithmen, Zertifikate, Protokolle und Geräte in den Bestandssystemen noch auf dem alten Verschlüsselungssystem basieren. Mit der Unterzeichnung dieser Executive Orders setzen die USA beide langfristigen Aufgaben gleichzeitig auf die Zeitachse: Einerseits die Entwicklung von Quantencomputern für wissenschaftliche Entdeckungen, andererseits den vorzeitigen Austausch der Schlösser für die Cybersicherheit vor dem Beginn des Quantenzeitalters.
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