QuMo und QuTa – Quantentechnologie für das Geld von übermorgen

Sicherlich werden wir auch noch in 30 oder 50 Jahren auf der Welt mit Geldscheinen und Münzen bezahlen (immerhin ist dies eine weit über 1000 Jahre alte Menschheitserrungenschaft), aber schon jetzt gibt es mit dem Bitcoin Zahlungsmittel, die nur virtuell existieren. Dieser Trend wird sich fortsetzen und auch wenn der Bitcoin vermutlich nicht überleben wird, Cyber-Währungen sind ein wichtiges Zukunftsmodell.

Geld – und was es ausmacht (sollte)
Geld ist Vertrauenssache. Immerhin hat der Geldschein oder die Summe auf dem Bankkonto so gut wie keinen materiellen Wert an sich, sondern ein Staat oder eine Staatengemeinschaft garantiert den Wert des Zahlungsmittels. Darüber hinaus muss ich sicher sein, dass mein Geldschein echt ist und kein Fälschung. Bei einer Überweisung hingegen muss ich mich auf eigene und auf fremde Sicherheitstechnologien verlassen können, damit mein Geld nicht in die falschen Hände gerät.
Gerade die letzten beiden Punkte sind in einer Zeit, wo die Rechenleistung von Computern und selbst Smartphones immer schneller wird, massiven Angriffen ausgesetzt. Bis jetzt ist dagegen der Bitcoin eine sichere Währung, der Blockchain garantiert hohe Sicherheit. Dafür fehlt die Wertsicherheit, der Bitcoin ist ein Spekulationsobjekt. Darüber hinaus ist die für die Sicherheit verantwortliche Blockchain-Technologie alles andere als umweltfreundlich und verschlingt gigantische Energiemengen, die in Zukunft noch erheblich ansteigen wird.

Unfälschbar und absolut diebstahlgesichert – QuMo (Quantuum Money), das Geld der Zukunft
Die Quantenkryptografie ist die Verschlüsselungstechnologie der Zukunft. Gewährleistet sie doch eine absolut sichere Übertragung von einem Schlüssel zwischen zwei Orten. Doch diese Technologie kann noch viel mehr. Sie bietet die Möglichkeit, Geld zwischen zwei Handelspartnern auszutauschen, welches unfälschbar und diebstahlgesichert ist. Dazu werden anstatt Schlüssel einzelne Quanten-Taler (QuTa) von ALICE an BOB gesendet. Ein solcher QuTa besteht aus einem optischen Quantenzustand und einer angehängten Information, die z.B. den Sender und den Empfänger eindeutig identifiziert. Clou des Ganzen ist, dass der Quantenzustand dem „no-cloning-theorem“ unterliegt, also nicht kopiert werden kann, ohne ihn zu zerstören. Ein potentieller Räuber würde also mit dem Raub nichts anfangen können, für ihn wären die QuTas wertlos. Darüber hinaus bemerkten sowohl Sender als auch Empfänger, dass ein Dieb einen QuTa gestohlen hat. Da sich der QuTa quasi selbst zerstört hat, brauchen sie keinen Verlust zu befürchten.

Anonym und trotzdem sicher?
Geld ist ein anonymes Zahlungsmittel, schließlich möchte nicht jeder seiner Bank verraten, was er gerade so macht. Den QuTa wird es also auch in zwei Formen geben. Als anonymes Zahlungsmittel, das nur zwischen zwei Handelspartnern ausgetauscht wird und als Überweisungswährung, die auf der heute schon üblichen Art einer Banküberweisung beruht. Das zweite Verfahren ist technisch viel einfacher zu verwirklichen, weil dort Quantenzustände nicht „gespeichert“ werden müssen.

Was gibt es schon, was fehlt noch?
Dass die Quantenkryptographie real funktionsfähig ist, kann mit meinem Versuchsaufbau, der ALICE, BOB und den Lauscher EVE umfasst, eindrucksvoll gezeigt werden. Was noch fehlt, ist eine Infrastruktur, die die Übertragung von Quantenzuständen über weite Entfernungen gewährleistet. Ebenfalls fehlt noch eine Möglichkeit, Quantenzustände quasi zu „speichern“, also für einen langen Zeitraum festzuhalten, ohne sie dabei zu verändern oder zu zerstören.

Was kann jetzt schon gezeigt werden?
Das QuMo-Konzept beruht auf der Quantenkryptographie und diese kann in einem Versuchsaufbau gezeigt werden. So wie es später auch geschehen soll, wird zuerst ein optischer Quantenzustand von ALICE erzeugt, dieser mit einer Absenderkennung versehen und über eine optische Verbindung zu BOB geschickt. Dieser dekodiert die Information und bestätigt den unverfälschten Empfang. Damit wäre ein QuMo übertragen.

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