© TU Wien

Uni Wien
01/19/2012

Sicheres Cloud-Computing durch Quantenphysik

In einem Experiment der Uni Wien gelang es, einen Quantencomputer so zu konstruieren, dass alle Ergebnisse der Daten und Rechnungen dem Computer selbst verborgen blieben. Die Rechenleistung des Computers kann so völlig sicher in der Cloud zur Verfügung gestellt werden.

Cloud Computing boomt, aber Sicherheitsexperten warnen davor, sensible Daten in eine „Rechnerwolke“ auszulagern. Doch mit Hilfe der Quantenphysik wäre völlig sicheres Cloud Computing möglich, sagen nun Wiener Experimentalphysiker. In einem in der neuen Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift „Science“ veröffentlichten Experiment gelang es den Wissenschaftern um Philip Walther und Anton Zeilinger, einen Quantencomputer so zu konstruieren, dass alle Berechnungen und deren Ergebnisse dem Computer selbst verborgen bleiben.

Dabei führt ein Quantencomputer Rechnungen durch, kann aber selbst nicht herausfinden, welche es sind. "Der Quantenrechner kann beispielsweise nicht unterscheiden, ob er gerade einen Code entschlüsselt, oder einen Eintrag in einem Telefonbuch sucht", erklärt Stefanie Barz, Hauptautorin der Studie.

Prinzip
Das Prinzip basiert darauf, dass die Sinnhaftigkeit der Daten nur dann erkennbar ist, wenn der ursprüngliche Zustand der Qubits (kleinste Einheit des Quantencomputers) bekannt ist. Der Computer bekommt ausschließlich vom Auftraggeber manipulierte Qubits und kann darum zu keinem Zeitpunkt Rückschlüsse ziehen, welche Rechnung er gerade durchführt – er rechnet "blind".

Am Ende der Rechnung werden Ergebnisse an den User zurückgesendet und können von ihm wieder entschlüsselt werden. "Der Nutzer kann als einziger die Ergebnisse interpretieren und nutzen, da nur er die Ausgangszustände der Qubits kennt", erklärt Barz.

Internationale Zusammenarbeit
Das Projekt ist eine internationale Kooperation von ForscherInnen des Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) an der Universität Wien, des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und mehreren internationalen Universitäten, wie dem University College Dublin.