Die ewige Liebe der Quanten

Welt am Sonntag, 19. Februar 2017

Ein weltweites Quanteninternet könnte die digitale Kommunikation in Zukunft sicher und unangreifbar machen. Im Zentrum der Forschungen stehen österreichische Wissenschaftler und Quanteneffekte, die dem gesunden Menschenverstand widersprechen

Es knallten keine Sektkorken, eine Party gab es auch nicht, als Physiker im Jahr 1975 eine Entdeckung machten, die später eine Grundlage der Quantenkommunikation wurde. Ein damals noch unbekannter wissenschaftlicher Mitarbeiter des Physikers Helmut Rauch weist zusammen diesem und Kollegen nach, dass sich Neutronen, weil sie Eigenschaften von Wellen und nicht nur jene von Teilchen haben, ganz seltsam verhalten, wenn sie um ihre Achse gedreht werden: sie verändern ihren Zustand. „Das hatten wir nicht erwartet, dass die Welt nicht die gleiche ist, wenn man sie um 360 Grad dreht“, sagt Anton Zeilinger heute. Die Physiker konnten damals nicht wissen, dass diese Entdeckung jemals eine praktische Relevanz haben würde. „Wenn wir damals gefragt wurden, wozu das alles gut ist, haben wir gesagt: für nichts, das ist für nichts gut, wir machen das nur aus Interesse an der Sache“, sagt Zeilinger, der heute Professor an der Uni Wien ist.
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Lässt sich der nächste Einbruch berechnen?

spektrum.de/Spektrum der Wissenschaft, 28. Juni 2016 – pdf

Predictive Policing etabliert sich in Deutschland. Allerdings fehlen belastbare Studien, die den Erfolg der vorhersagenden Polizeiarbeit belegen. Während Kritiker fürchten, dass zu viele Daten verwendet werden könnten, zeigen erste Erfahrungen: zu viele Daten verschlechtern die Vorhersage.

Das Polizeiauto parkt vor der Haustür eines Mehrfamilienhauses, der Beamte steigt aus und steht unschlüssig auf der Straße. Etwas ratlos schaut er über den Gartenzaun, schiebt einen Busch beiseite, lugt dahinter und reckt seinen Hals, um über den Fahrradschuppen hinwegsehen zu können. „Was machst du da?“, fragen ihn schließlich Kinder, die auf der Straße spielen. „Ein Computerprogramm hat vorhergesagt, dass hier in der Nähe bald eingebrochen werden könnte“, sagt der Beamte und zuckt ratlos mit den Schultern. „Natürlich nicht genau in Ihrem Haus“, ergänzt er, als er die erschrockenen Blicke der umstehenden Mütter sieht. Mit 70 prozentiger Wahrscheinlichkeit würden die Einbrecher aber in den nächsten Tagen in diesem Wohnviertel zuschlagen. Da zucken auch die Mütter mit den Schultern: Ja, dass hier viel eingebrochen wird, das wussten sie schon. Braucht man dafür einen Computer?

Szenen wie diese kürzlich in Stuttgart beobachtete dürften sich derzeit gehäuft in deutschen Wohngebieten abspielen. In verschiedenen Bundesländern, unter anderem Baden-Württemberg und Bayern gibt es Pilotversuche mit Predictive Policing, vorhersagender Polizeiarbeit, andere Bundesländer wie Brandenburg prüfen den Einsatz gerade. Der Computer soll dabei die Erfahrung langjähriger Polizisten ersetzen und erweitern, die im Laufe ihrer Laufbahn ein „Bauchgefühl“ dafür entwickeln, wo oft zugeschlagen wird, manche nennen es auch Intuition. Weiterlesen

Zehn Schlüsselfragen der Kryptografie

spektrum.de/Spektrum der Wissenschaft, 28. April 2016 Link

Seit dem iPhone-Hack durch das FBI und der Einführung der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung von Whatsapp fragen sich viele, wie sicher Verschlüsselung ist und wie sie überhaupt funktioniert. Hier die zehn wichtigsten Fakten zum Thema – und ein kleines Rätsel, das einiges verdeutlicht.

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„Es geht nicht um einen kindischen Wettkampf“

spektrum.de/Spektrum der Wissenschaft, 27. Oktober 2015 Link

Michael Resch leitet seit 2003 das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart, dessen aktueller Supercomputer zu den 20 schnellsten der Welt zählt. Vom gegenseitigen Aufrüsten hält der Herrscher über eines der schnellsten zivilen Rechensysteme Europas allerdings nichts. Im Interview warnt er außerdem vor dem Nimbus des Computer als unfehlbares Werkzeug.

Herr Resch, die USA und China wetteifern um den schnellsten Computer der Welt. Aktuell hat China die Nase vorn, aber vor wenigen Wochen haben die USA angekündigt, einen Supercomputer zu entwickeln, der einen Exaflop an Rechenoperationen pro Sekunde schafft, also eine Trillion Kalkulationen. Reizt es Sie nicht, bei diesem Wettkampf mitzumischen?

Miachel Resch: Nein, das reizt mich in der Tat kein bisschen. Wir haben völlig andere Voraussetzungen: China und die USA entwickeln mit ihren Supercomputern Atomwaffen, wir fördern die Wissenschaft und die deutsche Industrie. Wir stehen aktuell mit unseren 3,8 Petaflop gut da. Außerdem geht es mir nicht um einen kindischen Wettkampf, sondern darum, die passende Technik für unsere Anwendungen anzuschaffen. Weiterlesen

Sicherheit für jeden

Technology Review 10/2015

Lange Zeit galten Sicherheit und Nutzbarkeit unter Informatikern als unvereinbar. Dabei muss man nur den Menschen und seine Stärken ernst nehmen.

Mantra eines Informatikers: „Lieber Nutzer, bitte verwende ein möglichst komplexes Passwort aus Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen, und nutze  keinesfalls das Gleiche für verschiedene Dienste!“ Lieblingsreaktion des Durchschnitt-Nutzers: „Ok, dann nehme ich 123mail für den Mailaccount und 123ebay für Ebay, 123amazon für Amazon.“ Kein Wunder, dass manch ein Informatiker kapituliert. Aber das ist falsch, findet Emanuel von Zezschwitz von der Ludwig-Maximilians-Universität München: „Man könnte sagen: die Leute brauchen keine Sicherheit, wenn sie keine wollen, aber damit dürfen wir uns nicht zufrieden geben.“ Das Problem liegt woanders, ergänzt Albrecht Schmidt vom Lehrstuhl für Mensch-Computer-Interaktion der Universität Stuttgart: „Sicherheit wurde lange von Leuten entwickelt, die nur die mathematische Seite gesehen haben.“  Nur kann sich kaum jemand komplexe Passwörter merken: „Mit dem Menschen im System gibt es keine absolute Sicherheit.“ Wer die menschlichen Fähigkeiten mitdenkt, kann die Sicherheit enorm erhöhen, betont Matthew Smith, Leiter der Arbeitsgruppe Usable Security and Privacy an der Uni Bonn: „80 Prozent gelebte Sicherheit sind besser als 100 Prozent Sicherheit, die keiner nutzt.“ Weiterlesen

Wie intelligent darf die Stadt der Zukunft sein?

spektrum.de/ Spektrum der Wissenschaft, 29. Juli 2015Link

Deutsche Stadtverantwortliche haben häufig ganz andere Ideen, was gut für ihre Stadt ist, als die großen Technologiekonzerne mit ihren globalen Smart-City-Konzepten. Forscher suchen Lösungen für Europa. Ihre erste Erkenntnis: Projekte sollten von unten wachsen.

Was für eine Utopie: Sensoren registrieren jede Aktivität der Bürger, Kameras haben alle im Blick, die sich in einer Stadt bewegen, die gesamte öffentliche Infrastruktur ist mit dem Internet verbunden. Intelligente Algorithmen berechnen aus all diesen Daten den effizientesten Ablauf des Lebens: welcher Verkehrsteilnehmer auf welcher Route am schnellsten zum Ziel kommt, welche Mülleimer geleert werden müssen, auf welchen öffentlichen Toiletten das Klopapier aufgefüllt werden und in welchen Gebäuden die Klimaanlage wie viel kühlen muss und welche Jalousien wann heruntergefahren werden. Die Stadtoberen treffen keine irrationalen Entscheidungen mehr, Computer berechnen schließlich, was das Beste für die Gesellschaft ist – und setzen es auch gleich um: Pragmatismus statt Vetternwirtschaft. Und der Stadtbewohner muss sich um vieles nicht mehr selbst kümmern, er hat wieder Zeit für das Wesentliche im Leben.

Für manche ist diese Vision einer Smart City aber auch eine Horrorvision. „Wenn der öffentliche Bereich einem nahtlosen Funktionieren unterworfen wird, hört die Stadt auf, ein Ort der öffentlichen Auseinandersetzung zu sein, und verkommt zu einem banalen Konsumparadies“, fürchtet der Züricher Architekturtheoretiker Hans Frei. Ähnlich wie beim autonomen Auto würden dann aus Bürgern Passagiere, für die digitale Assistenten das Steuer übernehmen. „Das öffentliche Leben wird wie der Verkehr auf der Autobahn geregelt.“ Vielleicht überdecken die europäischen Datenschutzbedenken sogar das wahre Problem: „Letztlich entpuppen sich smarte Städte als eine viel größere Gefahr für die Öffentlichkeit als für die Privatheit“, so Frei. Weiterlesen

Millionen Augen und Ohren

Bild der Wissenschaft 7/2015 (Auszug)

In der Stadt der Zukunft organisieren Computer den Alltag. Wie sinnvoll ist das?

Intelligente Parkautomaten berechnen den Preis abhängig von der Nachfrage nach Parkplätzen, elektronische Verkehrsschilder passen Geschwindigkeitvorgaben Wetter- und Verkehrsverhältnissen an, öffentliche Mülleimer teilen der Stadtverwaltung mit, wann die Tonne voll ist – und nur dann macht sich das Müllauto auf den Weg, was Kosten spart: Das sind erste bestehende Ansätze der vernetzten Stadt der Zukunft, in der  nahezu alle Vorgänge von Computern entschieden werden sollen. Denn in unserem alltäglichen Leben fallen immer mehr Daten an, auf deren Grundlage wir unser Zusammenleben effektiver organisieren könnten. Bürger sind schon heute dank ihrer Smartphones wandelnde Sensoren: Die Geräte messen, wer sich in welcher Geschwindigkeit wo bewegt, sie können Geräusche und Vibrationen registrieren und vieles mehr.

All diese Sensoren sollten vernetzt und durch weitere ergänzt werden, fordern Zukunftsforscher. „Wir haben Millionen von Augen und Ohren auf der Straße“, formuliert es Michael Flowers, Chefanalytiker von New York City. Man müsste diese Daten zusammenführen und auswerten, um den Verkehr zu reduzieren, die Luftqualität zu verbessern, Unfälle zu reduzieren, so seine Vision, kurz: „Schneller, sauberer und sicherer zu leben.“ Eine App teilt beispielsweise der Stadt Boston mit, wenn eine Straße ein Schlagloch hat – ermittelt allein durch die Sensoren des Handys. Weiterlesen

Gesundheitsdaten gehören nicht in die Cloud

Kommentar auf spektrum.de, 27.3.2015Link

Fitness-Apps speichern Daten im Netz, selbst Ärzte greifen darauf zurück. Wer Zugang zu diesen hat, weiß mehr über uns, als uns lieb ist. In Zukunft könnten wichtige Entscheidungen anhand von diesem Wissen getroffen werden. Deshalb gehört es besser geschützt.

Viele Sportler nutzen Fitnesstracker, um ihr Training zu optimieren. Die Daten werden in der Cloud gespeichert, denn für eine lokale Speicherung und Auswertung sind die mobilen Geräte häufig nicht leistungsfähig genug. Eine wachsende Zahl an Apps bietet sich darüber hinaus an, Gesundheitsdaten von verschiedenen tragbaren Geräten zu sammeln, im Netz zu speichern und auszuwerten. Auch Mediziner setzen verstärkt darauf, Patientendaten online zu speichern, denn dort seien sie „sicher und stets verfügbar“, wie beispielsweise ein Arzt sagt, der Piloten auf ihre Flugtauglichkeit hin untersucht und eine Cloudlösung von IBM nutzt.

„Stets verfügbar“ sind sie dort unbestritten – nur eventuell für die Falschen. Weiterlesen

Fahrerlos durch die Innenstadt

spektrum.de, 7. Januar 2015 – Link

Forscher tüfteln bereits eifrig daran, dass sich in Zukunft kein Mensch mehr selbst hinter das Steuer seines Wagens setzen muss. Doch eine Probefahrt mit einem selbstfahrenden Auto zeigt ein grundlegendes Problem der modernen Technik auf: Sie macht uns zum ohnmächtigen Beifahrer – und das ertragen wir Menschen nur schwer.

Noch parkt das Wunderwerk der Technik, mit dem ich gleich durch Ulm kurven werde, auf dem Gelände der Universität. Äußerlich ist nicht zu erkennen, dass unter dem Blech die Zukunft des Automobilbaus verborgen liegt: Es ist eines der ersten Autos, das autonom durch eine deutsche Innenstadt fährt.

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Autonomie für den Zugverkehr!

Kommentar auf spektrum.de, 10. November 2014Link

Die Bahn sollte in moderne Technologie investieren und in Zukunft auf fahrerlose Züge setzen, findet Eva Wolfangel. Die Technologie dazu ist bereits vorhanden.

Der Streik im Bahnverkehr hat bis zum Wochenende viele Menschen Nerven gekostet, so dass manch zynischer Zeitgenosse gar die Abschaffung der Lokführer selbst gefordert hat. Und das ist gar nicht so abwegig – ganz unabhängig davon, ob man den Streik für berechtigt hält oder nicht.

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