Quantentechnologien und ihre Gefahren für die moderne Welt

Die Vereinten Nationen haben ein „Internationales Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie“ ausgerufen, um deren wachsende Bedeutung und Auswirkungen zu unterstreichen. Hauptziel dieser Initiative ist es, das Bewusstsein für die Entdeckungen der Quantenphysik und ihr Potenzial, die Zukunft zu verändern, zu schärfen. Die Quantenwissenschaft ist eines der rätselhaftesten und revolutionärsten Gebiete, das die Welt bereits verändert: von Quantencomputern, die Probleme lösen können, die die Möglichkeiten herkömmlicher Rechensysteme übersteigen, bis hin zur Quantenkryptographie, die absolute Datensicherheit verspricht. Die Wissenschaft der Quantenwelt ist in eine Ära der praktischen Umsetzung eingetreten. Während Konzepte wie die Quantenverschränkung früher als reine Theorie erschienen, werden sie heute in der Technik angewandt. Die Welt ist bereit für eine breitere Anwendung dieser Entwicklungen, aber das Verständnis der Quantenphysik ist immer noch komplex. So sind beispielsweise die Ideen der Superposition, der Verschränkung oder der Schrödinger-Katze selbst für Menschen mit einem naturwissenschaftlichen Hintergrund immer noch rätselhaft. Die UN-Initiative unterstreicht die Bedeutung dieser Wissenschaft für die Gestaltung der Zukunft, indem sie sie der Öffentlichkeit zugänglich macht und ihre Entwicklung in verschiedenen Ländern anregt.

Die Grundlagen der Quantenmechanik werden heute genutzt, um die ersten Quantencomputer, Kommunikationssysteme und Sensoren zu bauen. In Zukunft könnte sie auch die Grundlage für die nächste Generation der künstlichen Intelligenz (KI) bilden. Wir befinden uns in der Anfangsphase eines teuren und ressourcenintensiven Quantenwettlaufs zwischen den Großmächten der Welt. Der Wettbewerb um die Führung auf dem Gebiet der Quantenphysik wird eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Wirtschafts- und Sicherheitspolitik spielen.

Investitionen in Quantentechnologien

Die Investitionen in Quantentechnologien haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer strategischen Bedeutung und ihres enormen Potenzials in verschiedenen Bereichen erheblich zugenommen. Dieser Bereich zieht die Aufmerksamkeit sowohl von Regierungsorganisationen als auch des Privatsektors auf sich, insbesondere in Bereichen wie Informatik, Kommunikation und Datensicherheit.

Die USA unterstützen die Entwicklung von Quantentechnologien aktiv mit dem 2018 verabschiedeten National Quantum Initiative Act. Dieses Programm zielt darauf ab, wissenschaftliche Forschung, Technologieentwicklung und die Ausbildung von Fachleuten auf dem Gebiet der Quantenwissenschaft zu finanzieren. Die Investitionssummen belaufen sich auf mehrere Milliarden Dollar, was die Priorität dieses Bereichs für das Land unterstreicht. Auch China will im Quantenrennen die Führung übernehmen. Sein nationales Quantenprogramm wurde mit rund 15 Milliarden Dollar finanziert, die für Projekte im Bereich der Quanteninformatik und -kommunikation verwendet werden, einschließlich der Schaffung von Quantennetzwerken, die ein noch nie dagewesenes Maß an Sicherheit bieten sollen. Die Europäische Union hat ein ehrgeiziges Quanten-Flaggschiff-Projekt initiiert, das 1 Milliarde Euro für Forschung und Entwicklung in diesem Bereich bereitstellt. Das Programm deckt eine breite Palette von Technologien ab, von Quantensensoren bis hin zu Kommunikation und Computern, was ein umfassendes Konzept für die Entwicklung dieser Industrie darstellt.

Auch der private Sektor spielt eine Schlüsselrolle bei der Quantenrevolution. Große Unternehmen wie IBM, Google und Microsoft investieren Milliarden von Dollar in den Aufbau von Quantencomputern und damit verbundenen Cloud-Diensten. Darüber hinaus ziehen Start-ups im Bereich der Quantentechnologien die Aufmerksamkeit von Investoren auf sich. So hat beispielsweise das amerikanische Unternehmen Rigetti Hunderte von Millionen Dollar erhalten, um innovative Lösungen zu entwickeln, die die Entwicklung von angewandten Quantentechnologien beschleunigen können. Diese groß angelegte Finanzspritze zeigt, dass die Quantentechnologien sowohl im wissenschaftlichen als auch im kommerziellen Bereich zu einer globalen Priorität werden.

Quantentechnologien und Sicherheit

Auf Qubits basierende Quantentechnologien haben das Potenzial, die Rechenleistung drastisch zu erhöhen, Kommunikationsnetze umzugestalten und den Fluss von Waren, Ressourcen und Kapital zu optimieren. Eine Vielzahl von Branchen wird sich verändern, darunter Telekommunikation, Pharmazie, Bankwesen, Bergbau und Datenerfassung. Die größte Sorge bereiten den Regierungen der Welt jedoch die Auswirkungen der Quantentechnologien auf die nationale Sicherheit.

Quantenradar, Kryptographie, Internet, Sensoren und GPS werden von Militär- und Verteidigungsunternehmen in aller Welt entwickelt. Das erste Land, das Quantentechnologien einsetzt, könnte ein neues Machtungleichgewicht schaffen und eine Gefahr für andere Länder darstellen. Quantenkommunikationssysteme haben das Potenzial, völlig sichere und fälschungssichere Kommunikationskanäle zu schaffen. Ein Prototyp eines solchen Netzes hat bereits mehrere Großstädte in China über eine Entfernung von fast 5.000 Kilometern miteinander verbunden. Andererseits besteht die Gefahr, dass Quantencomputer irgendwann in der Lage sein werden, klassische verschlüsselte Nachrichten in Sekundenschnelle zu entschlüsseln. Dies ist als „Q-Day“ bekannt.

Die Quanten-KI wird entwickelt, um die Fähigkeiten von tödlichen autonomen Waffen zu verbessern. Wollen wir wirklich Schwärme von Drohnen, die ohne menschliches Eingreifen in vernetzten Kriegsgebieten operieren? Quantensensoren, die bereits heute im Einsatz sind, können hochempfindliche Messungen von Magnet- und Gravitationsfeldern vornehmen. Dies ermöglicht die Ortung von Metallen und großen Objekten unter der Erde und unter Wasser.

Nun müssen wir uns eine schwierige Frage stellen

Praktisch jede neue und komplexe Technologie hat unbeabsichtigte Folgen oder unvorhergesehene Katastrophen. Tschernobyl, Three Mile Island und Fukushima zeugen von den Risiken der frühen Nukleartechnologien, die auf quantenwissenschaftlichen Durchbrüchen beruhen. Angesichts der potenziellen Geschwindigkeit und Vernetzung des maschinellen Quantenlernens und des Cloud Computing könnte eine Störung der künstlichen Quantenintelligenz als lokaler Vorfall beginnen, aber schnell zu einer globalen Krise eskalieren. Der erste Einsatz von Atomwaffen löste auch eine weltweite Abrüstungsdebatte aus, die von einigen Wissenschaftlern geführt wurde, die an der Entwicklung der Atombombe beteiligt waren. Ihre Stimmen wurden jedoch von der Politik der Angst und des Kalten Krieges übertönt, was zu einem kostspieligen Wettrüsten und einer nuklearen Konfrontation führte, die bis heute andauert.