Künstliche Intelligenz
Quanteninternet: Klassische Netzwerktechnik überträgt Quanteninformation
Ein Forschungsteam der University of Pennsylvania hat in einem Experiment Quanteninformationen über klassische Internetprotokolle, Router und Glasfaserkabel übertragen. Damit demonstrierte das Team, dass zukünftiges Quanteninternet möglicherweise in Teilen auf bestehender Netzwerktechnik basieren könnte. Die Studie erschien im Fachmagazin Science.
Vom Internet zum Quanteninternet
Ein Quanteninternet könnte zukünftig zentrale Herausforderungen in der Kommunikation und Datenverarbeitung lösen. Es verspricht abhörsichere Datenübertragung und die Vernetzung von Quantencomputern. So könnten diese Informationen austauschen oder gemeinsam komplexe Berechnungen durchführen.
Doch der Aufbau eines Quantennetzwerks ist mit vielen technischen Hürden verbunden. Quantenobjekte sind extrem empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen wie Vibrationen oder Temperaturveränderungen. Selbst minimale Störungen können die Informationen zerstören, die sie tragen. Hinzu kommt, dass herkömmliche Netzwerktechniken, wie Signalverstärker und Router, Quantensignale nicht ohne Weiteres verarbeiten können.
Mehrere Studien konnten bereits belegen, dass herkömmliche Glasfaserkabel Quanteninformation übertragen können. So etablierte etwa ein Team aus England, Polen und den Niederlanden kürzlich Quantenkommunikation über ein 250 Kilometer langes, kommerzielles Glasfaserkabel zwischen Frankfurt am Main und Kehl bei Straßburg. Photonen, also einzelne Lichtteilchen, trugen die Information dabei vom Sender zum Empfänger.
Ob typische Internetprotokolle und weitere Netzwerktechnik für den Transport von Quanteninformationen genutzt werden können, ohne diese zu zerstören, blieb bislang aber weitgehend unerforscht.
Hybride Datenpakete
Um diese beiden Bereiche zu verbinden, kombinierte das Team um Yichi Zhang der University of Pennsylvania klassische und quantenbasierte Daten zu einem hybriden Datenpaket. Das bekannte Internetprotokoll (IP) teilt Informationen in Datenpakete auf, versieht sie mit Kopfdaten (einem Header) und ordnet sie so über eine IP-Adresse den Zielen zu. Mit einer ähnlichen Idee entwickelte das Team einen Chip, der einen klassischen Header mit der zu übertragenden Quanteninformation, der sogenannten Quantum-Payload, kombiniert. Die Quanteninformation kodierten sie innerhalb von verschränkten Photonenpaaren.
Mithilfe des Headers adressierten Router die hybriden Datenpakete korrekt und leiteten sie weiter, ohne auf die sensiblen Quanteninformationen zuzugreifen. Zusätzlich integrierten die Forschenden ein Fehlererkennungssystem in den IP-Header, das Störungen von außen erkennt und abmildert, bevor sie die Quanteninformationen beeinträchtigen. Dieses System erwies sich während eines fünfstündigen Tests als wichtiges Werkzeug, um die Quanteninformationen zu erhalten, wie das Team in seiner Publikation schreibt.
Drei Strecken im Test
Um ihr Konzept zu testen, entwickelte das Team drei verschiedene Teststrecken über eine Strecke von bis zu sieben Kilometern. Dabei nutzte es Glasfaserkabel, Router und Knotenpunkte, um Quanteninformationen an mehrere Adressen zu übertragen. Im größten Aufbau leitete das Team Quanteninformationen von zwei möglichen Absendeadressen über zwei Router zu drei möglichen Zieladressen. Laut der Forschenden demonstrieren ihre Ergebnisse, dass hybride Datenpakete stabil über ein klassisches Netzwerk transportiert werden können.
Dieser Knotenpunkt des Quantennetzwerks ist etwa einen Kilometer von der Quelle des Quantensignals entfernt. Sie sind über ein Glasfaserkabel miteinander verbunden.
(Bild: Sylvia Zhang)
„In vielerlei Hinsicht wird ein Quanteninternetprotokoll auch unseren klassischen Internetprotokollen ähneln“, erklärt Hannes Bernien, Quantenforscher an der Universität Innsbruck, der nicht an der Studie beteiligt war. Wie dies funktionieren könne, hätten die Forscher mit ihrer Studie auf elegante Weise gezeigt und so einen wichtigen Schritt hin zu einem skalierbaren Quanteninternet gemacht.
„In einem klassischen Netzwerk gibt es allerdings viele weitere Komponenten, die fundamental nicht mit Quantensignalen kompatibel sind“, gibt Bernien zu bedenken. Signalverstärker, die längere Distanzen überwinden sollen, seien aufgrund physikalischer Gesetze in der Quantenwelt nicht möglich. „Insofern denke ich, dass ein Quantennetzwerk immer eine eigene Infrastruktur benötigen wird.“
Vernetzte Quantencomputer für Quanten-Cloud-Computing
Quantennetzwerke, die Informationen abhörsicher übertragen, sind mittlerweile bereits kommerziell verfügbar und funktionieren über Distanzen bis zu etwa 100 Kilometern. Spannend sei aber vor allem die Vernetzung von Quantencomputern oder Quantensensoren. „Für mich ist ein Quanteninternet erst dann richtig interessant, wenn es Quantenprozessoren verbindet“, sagt Bernien. „Das ist eigentlich genauso wie bei unserem heutigen Internet, das ja ohne Computer ziemlich langweilig wäre.“
Solch ein Quantennetzwerk würde etwa Cloud-Computing ermöglichen. „Man geht mittlerweile davon aus, dass ein modularer Ansatz verwendet werden muss, um einen Quantencomputer der notwendigen Größe zu bauen“, sagt der Forscher. Statt einen großen Quantenrechner zu bauen, verknüpft man also viele kleine mithilfe eines Quantennetzwerks.
Das Team aus Pennsylvania sehen ihre Arbeit als Grundlage für weitere Entwicklungen. Mit fortschreitender Technik könnten hybride Netzwerke mit höheren Datenraten und größerer Skalierbarkeit realisiert werden, um den steigenden Anforderungen eines Quanteninternets gerecht zu werden. Die Kombination aus klassischer Netzwerktechnik und Quantensystemen könnte dabei helfen, die bestehende Infrastruktur effizient zu nutzen, während sie schrittweise für die Bedürfnisse von Quantenanwendungen angepasst wird.
(spa)
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Der große Waschmaschinen-Guide: Was smart tatsächlich spart
Im voll vernetzten und auf Effizienz getrimmten Haushalt fristet ein zentraler Helfer ein Schattendasein: die Waschmaschine. Dabei besitzt sie ein erhebliches Energiesparpotenzial. Haushalte nutzen etwa 14 Prozent ihres Stromverbrauchs für das Waschen und Trocknen. Smarte Waschmaschinen wollen das mit intelligenten Automatiken und ausgefeilter Software ändern. Gleichzeitig erleichtern WLAN und Apps die Bedienung und erweitern den Funktionsumfang. Das soll nicht nur den Komfort steigern, sondern auch bares Geld sparen.
Doch wie weit reicht das tatsächlich? Der Artikel beleuchtet die smarten Features, mit denen Waschmaschinen verschiedener Preisklassen heute ausgestattet sind. Der Begriff „smart“ hat in diesem Kontext zwei Bedeutungen. Es meint einerseits die Vernetzung via WLAN und App mit dem Smart Home, damit Sie die Maschinen fernsteuern oder mit dynamischen Stromtarifen sowie der PV-Anlage koppeln können. Andererseits geht es um Automatiken, die das Waschen selbst effizienter machen sollen, etwa Wäscheerkennung und Dosiersysteme. Dabei prüfen wir, welchen konkreten finanziellen Nutzen solche Helfer bieten. Nicht zuletzt blicken wir auf die Effizienzklassen, in die sich die smarten Geräte einordnen. Smart nützt schließlich nichts, wenn die Basis nicht stimmt.
- Smarte Waschmaschinen bieten Komfort durch App-Steuerung und sparen Ressourcen, indem sie dynamische Stromtarife oder PV-Anlagen einbeziehen.
- Dosierautomatik und KI-Funktionen helfen, Waschmittel präzise zu dosieren und den Verbrauch zu optimieren, was Kosten und Umweltbelastung reduziert.
- Vernetzte Modelle unterscheiden sich stark in ihren Funktionen, von einfacher Laufzeitüberwachung bis hin zu dynamischer Energieanpassung und speziellen Waschprogrammen.
- Effiziente Geräte mit niedrigen Energie- und Wasserverbräuchen sparen langfristig Geld, auch wenn der Kaufpreis oft höher ausfällt.
Um die Marktlage einschätzen zu können, haben wir uns Geräte ausgesucht, die für eine vierköpfige Familie interessant sein können. Als Grundkriterien haben wir ein Fassungsvermögen von 9 kg angesetzt, dazu WLAN-Anbindung und das Produktionsjahr ab 2024. Unser Preisvergleich listet – Stand Ende August 2025 – rund 60 Modelle. Vertreten sind die üblichen Verdächtigen: AEG, Beko, Bosch, Gorenje, Haier, Hisense, LG, Midea, Miele, Samsung und Siemens. Am Ende des Artikels finden Sie alle Modelle der Auswahl in einer großen, durchsuchbaren Tabelle.
Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Der große Waschmaschinen-Guide: Was smart tatsächlich spart“.
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heise security Webinar: So verändert KI die IT-Sicherheit
Die aktuell bei vielen Unternehmen anstehende Einführung KI-gestützter Tools und Workflows verändert die Art & Weise, wie wir Security denken, analysieren und letztlich umsetzen müssen. Denn unter anderem der damit einhergehende Verlust an Determinismus hat weitreichende Konsequenzen, die bislang viel zu wenig bedacht und berücksichtigt werden. Dieses Webinar bereitet Security-Verantwortliche darauf vor, welche Neuerungen diese Veränderungen mit sich bringen und wie sie darauf reagieren können.
Nach einer kurzen Analyse der Bedrohungslage geht es darum, wie die Einführung von KI „die Mechanik“ der IT und damit auch der IT-Security verändert und was das bedeutet. Das bleibt nicht abstrakt, sondern führt letztlich zu ganz konkreten Fragen wie: Was muss ich als Security-Verantwortlicher auf dem Schirm haben, wenn die Personalabteilung eingehende Bewerbungen mit der Unterstützung von KIs zusammenfasst und vorsortiert? Nach dem „What could possibly go wrong“ kommt der praxisrelevante Teil, der erklärt: Wie kann ich solche Prozesse in der Praxis sinnvoll begleiten und dabei die Ansprüche des Unternehmens an IT-Sicherheit praktisch umsetzen?
Zu 100% unabhängig und werbefrei
Dieses rund zweistündige Webinar am 29. Oktober 2025 richtet sich vor allem an IT-Security-Verantwortliche, Security-bewusste System- und Lösungs-Architekten sowie Betreuer von KI-Projekten in Unternehmen. Es wurde von der heise-security-Redaktion zusammen mit den Referenten konzipiert und ist damit – wie alle heise-security-Events – unabhängig und keine Werbeveranstaltung. Die Teilnahme kostet regulär 149 Euro; aktuell gilt aber noch der Frühbucher-Tarif mit 129 €. Mitglieder von heise security PRO können natürlich kostenlos teilnehmen. Alle weiteren Informationen zum Webinar und die Möglichkeit sich anzumelden gibt es auf der Webseite zu:
(ju)
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FTC an Google: Gmail benachteiligt angeblich Wahlkampf-Mails der Republikaner
Der Chef der US-Verbraucherschutzbehörde FTC hat Google in einem offenen Brief an den Alphabet-Chef Sundar Pichai vorgeworfen, dass Gmail die E-Mails von Republikanern öfter in den Spam-Ordner verschiebt als solche von Demokraten. Das würde gegen Vorgaben der Federal Trade Commission verstoßen und könnte Ermittlungen zur Folge haben, warnt Andrew Ferguson. Google hat dem bereits widersprochen, laut dem Politmagazin Axios erklärte eine Sprecherin, dass die Spamfilter eine Reihe von Signalen auswerten würden. So würde eine E-Mail beispielsweise als Spam eingeordnet, wenn viele sie als solche markieren oder ein Absender besonders viele Nachrichten verschickt, die als Spam gekennzeichnet würden. Das geschehe unabhängig von der politischen Ausrichtung.
Kein neuer Vorwurf
Der Vorwurf gegen Google ist nicht neu, das Nationalkomitee der US-Republikaner (RNC) fühlt sich schon seit Jahren von dem mit Abstand am weitesten verbreiteten E-Mail-Provider in den USA benachteiligt. Neu ist jetzt, dass der Vorwurf auch von US-Behörden geteilt wird. 2022 nach den jüngsten Zwischenwahlen zum US-Kongress hatte das RNC Klage wegen der behaupteten Benachteiligung eingereicht, die war vom zuständigen Bundesbezirksgericht aber abgewiesen worden. Das RNC habe nicht hinreichend dargelegt, dass Google böswillig gehandelt habe, hieß es damals zur Begründung.
Obwohl Google damals eine Auseinandersetzung vor Gericht erspart geblieben war, gab es deutliche Worte vom Richter. Dass die Spamfilter von Gmail ungleiche Auswirkungen auf die E-Mails politischer Parteien hätten, sei besorgniserregend, erklärte er. Google sei sich dieser Voreingenommenheit bewusst und sei bislang nicht in der Lage, sie zu korrigieren. Eine Abschaltung sei für Nutzer und Nutzerinnen aber schädlich. Auch wenn sie im Großen und Ganzen unvollkommen seien, seien sie moralisch nicht zu beanstanden. Der jetzt vom Chef der FTC erhobene Vorwurf folgt nun wenige Tage auf einen Bericht der konservativen New York Post, in dem es hieß, dass Spendenaufrufe der Republikaner noch immer öfter im Spam landen und damit schwerer zu finden sein würden.
Google hatte vor den Zwischenwahlen 2022 ein Programm zur Kennzeichnung politischer E-Mails ins Leben gerufen, die diese vor der Aussortierung in den Spam schützen sollten. Genehmigt wurde das von der US-Wahlkommission (Federal Election Commission). In dessen Rahmen konnten sich politische Parteien dafür registrieren, deren Nachrichten wurden dann nur noch auf Phishing und Malware geprüft. Das RNC hatte sich damals aber nicht an dem Programm beteiligt, eben weil Google Parteilichkeit bei der Filterung vorgeworfen wurde. The Verge hat damals berichtet, dass die RNC-Mails on einem einschüchternden und drohenden Ton gehalten und häufig mehr als zehnmal pro Tag verschickt wurden.
(mho)
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