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Wie sich Quantennetzwerke und UC überschneiden

Quantennetzwerke im Bereich Unified Communications scheinen noch in weiter Ferne zu liegen. Aber es ist noch nicht zu früh, um zu erkennen, wie sie UC umgestalten könnten.

Venus Kohli
von
Zuletzt aktualisiert:19 März 2024

Quantennetzwerke bieten einen faszinierenden Einblick in die Zukunft der Unternehmensinformatik. Die Quantencomputing-Grundlage, auf der die Technik beruht, befindet sich noch in der aktiven Entwicklung. Auch wenn es noch Jahre dauern wird, bis die Technik auf breiter Front eingesetzt wird, ist es nicht zu früh, um die Vorteile zu betrachten, die Quantennetzwerke für Unified Communications bieten könnten.

Zunächst eine Definition: Quanten-UC ist eine Sammlung kollaborativer Dienste, darunter Telefonie, Dateifreigabe und Videokonferenzen, die auf Netzwerkprotokollen auf der Grundlage der Quantenphysik beruhen. Das bedeutet zum Teil, dass Informationen kodiert in Quantenzuständen übertragen werden, die typischerweise in Qubits dargestellt sind.

Die Entwicklung solcher ultraschnellen Netzwerke auf Quantenbasis ist begrenzt und kostspielig. Derzeit werden Quantennetzwerke vor allem in den Bereichen maschinelles Lernen, Berechnungen, Kommunikation und Sicherheit eingesetzt. Anbieter wie Microsoft und IBM entwickeln Hardware und Software zur Unterstützung der quantengestützten Kommunikation.

Die Vorteile von Quantennetzwerken für UC

Die Integration von Quantennetzwerken in UC ist ein neues Konzept, das gerade erst weltweit evaluiert wird. Lassen Sie uns einige potenzielle Vorteile untersuchen:

  • Effiziente Zusammenarbeit über große Entfernungen: Quantennetzwerke bieten schnelle sowie sichere Verbindungen und können die Effektivität der Zusammenarbeit über große Entfernungen zwischen Mitarbeitern, Management, Partnern und Interessengruppen beschleunigen. Dabei kommen Quanten-Repeater zum Einsatz, um die Integrität der über große geografische Entfernungen ausgetauschten Informationen zu gewährleisten.
  • Datenverschlüsselung: UC verwendet heute in der Regel eine asymmetrische Verschlüsselung. Bei Quantennetzwerken kommen je nach Bedarf sowohl asymmetrische als auch symmetrische Verschlüsselung zum Einsatz. Die Informationen werden in Form von Quantenzuständen verschlüsselt. Außerdem stützt sich das der Quantenverschlüsselung zugrunde liegende Quantenschlüsselverteilungsprotokoll (QKD) nicht auf klassische kryptografische Methoden, was eine weitere Sicherheitsebene darstellt. Stattdessen basiert es auf den Prinzipien der Quantenphysik, um kryptografische Schlüssel zwischen den Benutzern auszutauschen.
  • Sicherer Dateiaustausch: Quanteninformationen lassen sich nicht kopieren – ein Konzept, das als No-Cloning-Theorem bekannt ist. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass ein Lauscher Informationen während einer Dateiübertragung innerhalb des Unternehmens kopieren kann.
  • Effizientes VoIP: Quantennetzwerkprotokolle revolutionieren VoIP durch sichere Anrufsignalisierung und Authentifizierung. Mit der Einführung von Quantennetzwerken könnten neue VoIP-Codecs den Informations- und Medienaustausch zwischen Nutzern innerhalb eines Quantennetzwerks unterstützen. Die Integration von generativer KI in VoIP ebnet ebenfalls den Weg für künftige Quantennetzwerke.
  • Widerstandsfähig gegen Hackerangriffe: Im Vergleich zu heutigen Netzwerken ist ein Einbruch in ein quantengestütztes System schwieriger. Der Lauscher könnte versuchen, Systeme mit einem anderen Quantencomputer zu hacken. Doch die Konzepte, die für Quantennetzwerke gelten, darunter No-Cloning, Verschränkung und QKD-Sicherheit, verhindern das Hacken. In einigen Fällen bricht der gesamte Quantenüberlagerungszustand beim Eingreifen einer dritten Partei zusammen.
  • Hybride Netzwerke: Unternehmen, die Quantennetzwerke in ihre UC-Operationen einbeziehen, können sowohl bestehende oder klassische Netzwerke als auch die Quantenverarbeitung nutzen. Bei diesem hybriden Ansatz können Unternehmen Quantencomputer für große Berechnungen und Quantenknoten für Informationen nutzen, die als vorrangig oder geheim eingestuft werden. Der restliche Datenverkehr würde über die bestehende Infrastruktur abgewickelt.

Herausforderungen der Quantenvernetzung und der UC

Trotz all ihrer Vorteile bleibt die Quantenvernetzung in der UC hypothetisch. Mehrere Herausforderungen stellen Hindernisse für die Einführung in Unternehmen dar, darunter die folgenden:

  • Skalierbarkeit: Praktische quantengestützte Technologien sind nach wie vor begrenzt; Quantennetzwerke sind größtenteils noch eine Domäne der Forschung und Entwicklung und haben keine praktische Anwendung.
  • Anfälligkeit: Die Natur der Quanteninformation ist anfällig für Fehler, Abhörmaßnahmen, Kohärenz und verschiedene andere Umweltfaktoren. Das No-Cloning-Prinzip  macht den Informationsaustausch sicher, schränkt aber auch ein, wie einfach es ist, Quanteninformationen mit anderen Mitgliedern der Organisation zu teilen.
  • Storage: Quanten-Storage unterscheidet sich von herkömmlichen Speicheroptionen in der traditionellen Verwendung. Eine herkömmliche Speicherplatte speichert 0- oder 1-Bits. Quantenspeicher speichern Informationen, die als überlagerte oder verschränkte Quantenzustände definiert sind. Quantenspeicher sind anfällig für Fehler und speichern nur begrenzte Informationen.
  • Hohe Kosten: Quantennetzwerktechnologie und ihre Komponenten sind in der Implementierung teurer als herkömmliche Hardware und Software. Unternehmen, die Quantennetzwerke für UC in Erwägung ziehen, könnten mit explodierenden Kosten konfrontiert werden. Außerdem kann es zu Kompatibilitätsproblemen kommen, wenn Geräte keine Quantennetzwerkprotokolle unterstützen.

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