Leistungsfähige Quantencomputer könnten bereits in den 2030er Jahren herkömmliche Verschlüsselungsverfahren brechen – mit weitreichenden Folgen für die Sicherheit sensibler Daten. Zwei Ansätze gelten als vielversprechend, um Kommunikation auch in Zukunft zu schützen: die Post-Quanten-Kryptographie (PQC) und die Quantenschlüsselverteilung (QKD). Während PQC auf neuen, klassischen Algorithmen basiert, setzt QKD auf physikalische Gesetze der Quantenmechanik und bietet damit die Aussicht auf besonders langfristige Sicherheit.
Eine aktuelle Studie des Fraunhofer ISI im Rahmen des Projekts Quantenkommunikation Deutschland (SQuaD) zeigt, wo die größten Chancen und Herausforderungen der QKD liegen. Besonders relevant ist die Technologie für sicherheitskritische Bereiche wie Verwaltung, Verteidigung, Banken, Gesundheitswesen und kritische Infrastrukturen. Dort könnten hochsensible Daten künftig besser geschützt werden.
Gleichzeitig macht die Studie deutlich, dass bis zu einer breiten Anwendung noch zahlreiche Hürden bestehen. So ist die Reichweite glasfaserbasierter QKD-Verbindungen derzeit auf etwa 100 Kilometer beschränkt, die Systeme sind technisch noch nicht robust genug und die Integration in bestehende IT-Infrastrukturen stellt eine große Herausforderung dar. Hinzu kommen hohe Kosten sowie das Fehlen von Standards und zertifizierten Lösungen – ein wesentlicher Grund, warum eine breite Einführung vor 2030 nicht zu erwarten ist.
Neben QKD nimmt die Studie auch weitere Anwendungsfelder der Quantenkommunikation in den Blick, etwa die Verteilung von Quantengeheimnissen, sogenanntes blindes Quantencomputing oder sogar Konzepte wie Quantengeld. Diese befinden sich zwar noch in einem frühen Stadium, könnten aber langfristig ganz neue Einsatzmöglichkeiten eröffnen.
Deutlich wird: Damit Quantenkommunikation in Deutschland und Europa wirklich Fuß fassen kann, sind erhebliche Anstrengungen von Politik, Forschung und Industrie erforderlich – von Investitionen in Forschung und Entwicklung über Standardisierung und Zertifizierung bis hin zum Ausbau der Netzinfrastruktur. Nur so lässt sich das Potenzial einer sicheren und zukunftsfähigen Kommunikation ausschöpfen.
Zur Studie: https://www.isi.fraunhofer.de/content/dam/isi/dokumente/t/2025/2025-06_squad_application_perspectives.pdf