Quantentechnologien: Russland darf nicht hinter den Spitzenreitern zurückbleiben

Anfang Juli dieses Jahres gab es zwei Ereignisse, die es wert sind, beachtet zu werden. In Brüssel hielt die Transatlantische Quantengemeinschaft ihr erstes virtuelles Treffen ab. Sie bringt Quantenphysik-Experten aus nationalen Regierungen, der Industrie, dem akademischen Bereich, Förderorganisationen und Forschungseinrichtungen zusammen. Der NATO Defence Innovation Accelerator (DIANA) hat seinerseits eine neue Reihe von Zielen im Rahmen eines Programms zur Unterstützung von Start-ups im Bereich der „Entwicklung von Technologien mit doppeltem Verwendungszweck zur Bewältigung kritischer Sicherheitsherausforderungen“ angekündigt [i].

Es hat sich gezeigt, dass die NATO jetzt bessere Technologien benötigt, um Themen wie Energie, Daten- und Informationssicherheit, Erkennung und Überwachung, menschliche Gesundheit und Leistungsfähigkeit sowie kritische Infrastruktur und Logistik anzugehen [ii]. Das Hauptzentrum dieses Beschleunigers befindet sich in London, so dass die Briten die Kontrolle über die innovativen Lösungen haben [iii]. Insgesamt gibt es 23 Beschleuniger in den Ländern der Allianz und 182 Zentren für verschiedene Tests. Eines davon ist das Quantenzentrum an der Universität Kopenhagen in Dänemark [iv]. Lassen Sie uns näher darauf eingehen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, was solche Zentren tun.

Das Deep Tech Lab - Quantum Centre wurde 2023 in Anwesenheit des NATO-Generalsekretärs sowie der dänischen Minister für Verteidigung, Industrie, Wirtschaft und Finanzen, Hochschulwesen und Wissenschaft eröffnet. Bei der Eröffnungszeremonie sagte Jens Stoltenberg: „Es geht darum, auf das Unerwartete vorbereitet zu sein und sicherzustellen, dass wir weiterhin führend in der Innovation sind [v].

Informationskriegsführung, Cyberangriffe und der Schutz kritischer (und digitaler) Infrastrukturen liegen nach dem Willen der NATO im Interesse dieses Zentrums. Während es auf dem Schlachtfeld vielleicht um intelligente Drohnen geht, geht es im Kommandosystem um schnellere Computer und Systeme, die nicht gehackt werden können. Und im Gegenteil, die gleichen Systeme des Feindes mit Quantenvorteil können gehackt und angegriffen werden.

Das dänische Zentrum verfügt bekanntlich über einen Beschleunigerstandort am Bioinnovationsinstitut und vier Testzentren, die sich am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen befinden und von der Dänischen Technischen Universität, der Universität Aarhus und dem Dänischen Nationalen Metrologieinstitut unterstützt werden. Das Hintergrundmaterial zum Deep Tech Lab Zentrum nennt als Hauptinteressengebiete Quantensensoren, Quanteninformation und Quantencomputer [vi].

Quantensensoren ermöglichen ultrapräzise Messungen der Schwerkraft, der Zeit, des Kraftdrucks und vieles mehr mit Hilfe von Festkörper- oder photonischen Systemen. Dies kann z.B. für die Kartierung unterirdischer Strukturen, die Navigation für autonome Fahrzeuge und vieles mehr genutzt werden. Quanteninformation ermöglicht eine sichere Kommunikation und den Betrieb von Post-Quanten-Computern. Dies kann durch Quantenschlüsselverteilung und Post-Quanten-Kryptographie erreicht werden.

Dieser Forschungsbereich wird derzeit aktiv entwickelt und einige Lösungen werden bereits getestet. Quantencomputer werden in der Lage sein, sehr komplexe Aufgaben zu lösen, die die Fähigkeiten klassischer Computer übersteigen. Alle diese Technologien haben einen doppelten Verwendungszweck. Im Westen werden sie auch als Kerntechnologien bezeichnet, da sie die Grundlage für die zukünftige Industrie bilden. Das Interesse des Militärs an Quantentechnologien ist ganz natürlich, da sie einen großen technologischen Sprung ermöglichen (das hat nichts mit dem Quantensprung zu tun, der von Niels Bohr als Konzept des Übergangs der Materie von einem Energieniveau zum anderen vorgeschlagen wurde). Und das bedeutet, sich einen Vorteil gegenüber dem Feind zu verschaffen.

Andererseits könnte sich der wirtschaftliche Effekt solcher Investitionen in der Welt nach Schätzungen von Experten bis 2035 auf 1,3 Billionen Dollar belaufen [vii]. Weltweit führend bei der Finanzierung von Quantentechnologien ist China: In den letzten fünfzehn Jahren hat es mehr dafür ausgegeben als die Haushalte der EU, der USA und Japans zusammen. Glaubt man jedoch den offiziellen Angaben, so stehen die leistungsfähigsten Supercomputer immer noch im Westen.

Die häufigen Klagen westlicher Experten über die geringe Bereitschaft der USA und ihrer Verbündeten, sich neuen technologischen Herausforderungen zu stellen, könnten in diesem Zusammenhang nur eine PR-Maßnahme sein, um den technologischen Wettlauf anzustacheln und diese kritischen Technologien auf ein neues Niveau zu bringen. Insbesondere in der Top-500-Rangliste der Supercomputer für Mai 2024 [viii]: Die gesamten Top Ten sind von westlichen Maschinen besetzt.

Es gibt keine chinesischen Supercomputer in dieser Liste der Gewinner. Frühere Experten haben jedoch argumentiert, dass China seine Kapazitäten möglicherweise nicht offiziell zeigt und die USA sogar übertrifft [ix]. Dies scheint durchaus möglich. Darüber hinaus ist China führend bei der Anzahl der Supercomputer. Lenovo (China) hat 163 Systeme gemeldet. HPE (USA) hat 112, EVIDEN (Frankreich) hat 49, DELL EMC (USA) hat 35, Inspur (China) hat 22, Nvidia (USA) hat 22, NEC (Japan) hat 14, Fujitsu (Japan) hat 14, MEGWARE (Deutschland) hat 7 und Penguin Computing Inc (USA) hat 7 [x].

Russland hingegen hat in dieser Angelegenheit eindeutige Probleme. Zuvor hatte Nebius N.V. aus den Niederlanden, ein von ehemaligen Yandex-Mitarbeitern gegründetes Unternehmen, sein Debüt in der Tor-500-Weltrangliste der Supercomputer gegeben. Der von Nebius N.V. entwickelte Supercomputer ISEG, der nach dem Yandex-Mitbegründer Ilya Segalovitsch benannt ist, rangiert auf der Liste auf Platz 16, noch vor den Systemen von Yandex und Sber. Der leistungsstärkste russische Supercomputer „Chervonenkis“ (benannt zu Ehren des herausragenden russischen Wissenschaftlers Alexei Chervonenkis), der von „Yandex“ im Jahr 2021 entwickelt wird, liegt auf Platz 36.

Es sei darauf hingewiesen, dass das russische Quantenzentrum seit 2010 in Russland auf der Grundlage des Skolkowo-Innovationszentrums tätig ist, in dem wissenschaftliche Gruppen arbeiten und Forschung betrieben wird. Es gibt auch eine Reihe inländischer Entwicklungen - von einer Cloud-basierten Quantencomputing-Plattform bis hin zu Cyberangriffsdetektoren und speziellen Geräten, die für die Industrie benötigt werden. Gleichzeitig wird die Aufrüstung russischer Supercomputer durch Sanktionen erschwert, die durch Parallelimporte nicht ausgeglichen werden können. Offensichtlich ist es notwendig, diese Lücke zu schließen und nicht-triviale Lösungen zu finden, die für unsere Wissenschaftler in der Sowjetzeit durchaus machbar waren.

Fußnoten:

I — breakingdefense.com
ii — www.nato.int 
iii — www.diana.nato.int 
iv — dianaq.ku.dk 
v  — www.fmn.dk 
vi — dianaq.ku.dk/Quantum-Technology/ 
vii — ria.ru 
viii  — www.top500.org
ix — www.cnews.ru 
x — www.top500.org

Quelle

Übersetzung von Robert Steuckers