Spionage-Affäre:

NSA baut Superrechner

Als ob es nicht reichen würde, die Handys und Computer von Millionen von Menschen auszuspionieren: Nun will der Geheimdienst einen Quanten-Computer bauen, der zum „Angreifen harter Ziele“ dienen soll.

Der Supercomputer Juqueen im Forschungszentrum Jülich kommt auf den achten Platz einer im November 2013 veröffentlichten Liste der schnellsten Supercomputer der Welt. Der Rechner, an dem die NSA forscht, könnte die Leistung deutlich übertreffen.
Ralf-Uwe Limbach/Forschungszentrum Jülich/dpa Der Supercomputer Juqueen im Forschungszentrum Jülich kommt auf den achten Platz einer im November 2013 veröffentlichten Liste der schnellsten Supercomputer der Welt. Der Rechner, an dem die NSA forscht, könnte die Leistung deutlich übertreffen.

Der US-Geheimdienst NSA forscht einem aktuellen Bericht zufolge an einem Quanten-Computer – einem Superrechner, der ganz neue Rechenleistungen ermöglichen könnte. Die Forschung ist demnach Teil eines fast 80 Millionen Dollar umfassenden Programms des Geheimdienstes zum „Angreifen harter Ziele“. Wie könnten Quanten-Computer dabei helfen?

Was ist eigentlich ein Quanten-Computer?

An Quanten-Computern forschen Wissenschaftler schon seit Jahrzehnten. Sie sollen den Weg aus einer technologischen Sackgasse weisen. Herkömmliche Computer werden immer kleiner und leistungsfähiger – und stoßen irgendwann an die Grenzen der Physik. Forscher wollen daher einen Computer entwickeln, der nicht der klassischen Physik folgt, sondern den Gesetzen der Quantenmechanik.

Wie funktionieren Quanten-Computer?

Bei normalen Rechnern können die kleinsten Einheiten, die Bits, entweder den Wert Null oder Eins darstellen. Dagegen können die „Qubits“ der Quanten-Computer mehrere Informationen gleichzeitig darstellen. Dadurch könnten die Rechner auch „Abkürzungen“ nehmen und viel schneller ans Ziel kommen. Vorstellbar ist, dass ein Quanten-Computer eines Tages millionenfach schneller ist als heutige Supercomputer.

Wie weit sind die Forscher mittlerweile?

Von der Vision zur Wirklichkeit ist noch ein weiter Weg. Experimente, etwa in Deutschland, der Schweiz oder den USA, arbeiten bislang mit wenigen Qubits. Eine Herausforderung ist es, dass die Bestandteile peinlich genau von äußeren Einflüssen abgeschottet werden müssen. Andernfalls seien die Systeme völlig nutzlos, sagte Daniel Lidar, Professor am Center for Quantum Information Science an der Universität von Southern California der „Washington Post“. Auch große US-Unternehmen wie IBM und Microsoft arbeiten an der Erforschung der Technologie.

Wozu braucht die NSA solche Rechner?

Die NSA könne mit Quanten-Rechnern selbst hochverschlüsselte Daten von Banken, Unternehmen und Regierungen knacken, schreibt die „Washington Post“. Herkömmliche Verschlüsselungstechniken basieren darauf, dass Informationen mit Hilfe komplexer mathematischer Formeln und geheimer „Schlüssel“ geschützt werden. Je länger diese Schlüssel sind, umso mehr Rechenleistung ist für das Entschlüsseln erforderlich. Manche sind selbst für einen Geheimdienst wie die NSA nicht zu knacken. Ihre Entschlüsselung würde Milliarden von Jahren dauern, sagte Geza Giedke vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching. „Mit dem Quanten-Computer könnte das in Stunden oder Tagen passieren.“

Müssen sich Nutzer jetzt Sorgen machen?

Selbst ohne einen Quanten-Computer gibt es genug Schwachstellen in Geräten und Computerprogrammen, die Geheimdienste ausnutzen können. Daher würde ein Geheimdienst wie die NSA selbst in Zukunft wahrscheinlich kaum einen Quanten-Computer für einen Angriff auf Normalnutzer benötigen, schätzt Geza Giedke. Anders sieht es beim Ausspähen von Regierungen oder großen Unternehmen aus, die ihre Computersysteme besonders absichern. „Für politische, militärische, wirtschaftliche, professionelle Geheimhaltung ist das natürlich sehr relevant.“

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