Googles „Quantengeld“ könnte die Blockchain-Technologie überflüssig machen

Forscher von Google AI und Wissenschaftler der University of Texas in Austin und der Tschechischen Akademie der Wissenschaften arbeiten an einem System mit der Bezeichnung „Quantengeld“, einer Währungsform, die durch die unveränderlichen Gesetze der Physik gesichert ist.

Googles Abteilung für Quanten-KI hat ein jahrzehntealtes Konzept wiederbelebt, das die Grundlagen digitaler Währungen, die in der Ledger-basierten Blockchain-Technologie verankert sind, auf den Kopf stellen könnte. 

Laut einer neuen Studie mit dem Titel „Anonymous Quantum Tokens with Classic, Verificationohne auf die Technologie angewiesen zu sein, die Bitcoin und die meisten Kryptowährungen derzeit verwenden.

Das Kernprinzip der Blockchain steht im Wettbewerb mit Quantengeld

Seit Bitcoin-Whitepapers vor über zehn Jahren die Blockchain-Technologie Fälschung und Doppelausgabenmaticund unabhängig von einer zentralen Instanz 

Googles neues Quantenframework könnte diese komplexe Infrastruktur jedoch überflüssig machen. „Quantengeld“ löst angeblich dasselbe grundlegende Problem – die Unmöglichkeit der Duplizierung oder Fälschung digitaler Token – jedoch mithilfe der Quantenmechanik. 

Das Konzept basiert auf der Quantentheorie des No-Cloning-Theorems, welches besagt, dass es physikalisch unmöglich ist, eine exakte Kopie eines unbekannten Quantenzustands herzustellen. Würde man eine Währungseinheit als Quantenzustand darstellen, wäre jeder Versuch, sie zu duplizieren, zum Scheitern verurteilt.

„Wenn man einen 1-Dollar-Schein hätte, der tatsächlich ein Quantenzustand wäre, könnte man anhand der Eigenschaften der Quantenmechanik beweisen, dass das Kopieren eines solchen Zustands unmöglich ist. Es wäre nur mit einer sehr geringen Wahrscheinlichkeit möglich“, sagte Dar Gilboa, Forscherin im Bereich Quanten-KI bei Google und Mitautorin der Studie.

Die Quantentechnologie greift eine Vision aus den 1960er Jahren wieder auf

Die Idee der Quantensicherheit wurde erstmals 1969 von dem Physiker Stephen Wiesner vorgeschlagen, der im Großen und Ganzen eine Methode zur Herstellung von „Quantengeld mit privatem Schlüssel“ erläuterte, das nicht gefälscht werden kann. 

Wiesners 1983 veröffentlichte Arbeit stellte sich jede Banknote als einzigartigen Quantenzustand vor, der mit einer Seriennummer verknüpft ist und dessen Echtheit nur die ausgebende Prägeanstalt überprüfen kann. Er weckte damit ein Interesse, das zu weiteren Entwicklungen führte, die die Möglichkeit von Public-Key-Quantengeld oder Token untersuchten, deren Echtheit jeder ohne Rücksprache mit dem Emittenten überprüfen kann. 

Die Modelle, darunter auch jene des theoretischen Informatikers Scott Aaronson, erwiesen sich jedoch als weniger praktikabel und weitgehend unsicher. Forscher haben sich daher „kollisionsfreien“ Verfahren zugewandt, bei denen jede Quantenbanknote eine eindeutige Seriennummer besitzt, die selbst die Münzprägeanstalt nicht duplizieren kann, wodurch eine Überproduktion von Banknoten verhindert wird.

„Wir lösen nicht dasselbe Problem“, sagte Gilboa. „Unser Ansatz ist nicht dezentralisiert und daher in keinem wirklichen Sinne mit Kryptowährungentron. Das No-Cloning-Theorem gibt uns jedoch Hoffnung, dass Quanteninformation als Grundlage für eine bessere Art von Geld dienen könnte.“.

Der Google-Vorschlag sieht einen vertrauenswürdigen zentralen Emittenten vor, beispielsweise eine Bank oder eine staatliche Institution, der für die Erstellung und Validierung von Quantentoken verantwortlich ist. Ganz anders als bei heutigen Fiat-Währungssystemen hätte der Emittent keine Möglichkeit, den Geldfluss trac. 

Nutzer können einen „Swap-Test“ ihrer Token durchführen, um festzustellen, ob der Emittent diese heimlich kennzeichnet oder trac. „Wenn die Token nichtdentsind, bedeutet das, dass die Bank Sie möglicherweise trac. Jeder Versuch der Bank, ihr Geld heimlich zu kennzeichnen, würde sofort aufgedeckt“, erklärte Gilboa.

Ende Oktober verkündete Googles Quantenforschungsteam, dass sein neuester Quantencomputer einen rechnerischen Durchbruch erzielt habe und eine Aufgabe bewältigen könne, die über die Fähigkeiten classicKI-Maschinen hinausgehe.

Der Algorithmus berechnete die Struktur eines Moleküls und lief dabei 13.000 Mal schneller als herkömmliche Computer – ein Beweis für das, was Wissenschaftler als „Quantenvorteil“ bezeichnen 

Die Quantentechnologie birgt zwar Versprechen, hat aber auch ihre Grenzen

Laut Winfried Hensinger, Professor für Quantentechnologien an der Universität Sussex, hat das Experiment eine Aufgabe erfüllt, die für classicKI-Maschinen eindeutig unmöglich ist, aber für Anwendungen in der realen Welt ist es noch nicht ganz so weit.

Selbst Google räumte ein, dass praktische Quantencomputer, die umfangreiche Berechnungen durchführen und Technologien wie Quantengeld unterstützen können, noch Jahre entfernt sind. Vollständig fehlertolerante Maschinen würden Hunderttausende von Quantenbits benötigen – weit mehr, als die experimentellen Systeme verkraften können.