Alice & Bob: RSA-2048 könnte nach neuer Schätzung mit rund 23.000 Cat-Qubits fallen
Ein neuer Preprint von Alice & Bob kompiliert Shors Algorithmus auf Cat-Qubits und schätzt, dass RSA-2048 mit 22.593 physischen Qubits in 3,14 Tagen zu brechen wäre.
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Alice & Bob, der in Paris und Boston ansässige Entwickler von Quantencomputern auf Basis von Cat-Qubits, hat am 29. Oktober eine Ressourcenschätzung veröffentlicht, wonach eine fehlertolerante Maschine mit seiner Architektur einen 2048-Bit-RSA-Schlüssel mit 22.593 physischen Qubits in 3,14 Tagen faktorisieren könnte. Das Unternehmen bezeichnet das Ergebnis als neuen Tiefstwert für die gesamten Quantenressourcen – gemessen als Qubits multipliziert mit der Laufzeit –, die nötig sind, um Shors Algorithmus gegen heutige Public-Key-Verschlüsselung auszuführen. Es handelt sich um eine theoretische Projektion in Form eines Preprints, nicht um eine Demonstration auf Hardware.
Was angekündigt wurde
Die Zahlen stammen aus dem Paper "Shor's algorithm compiled on cat qubits: 22 593 qubits for RSA-2048 in 3.14 days", das ein Team von Alice-&-Bob-Forschern gemeinsam mit einem Koautor von Inria und der Universität Rennes im Cryptology ePrint Archive der IACR veröffentlicht hat. Neben RSA-2048 schätzt das Team, dass sich das diskrete Logarithmusproblem auf 256-Bit-elliptischen Kurven (ECDLP), die mathematische Grundlage der Signaturen von Bitcoin und Ethereum, mit höchstens 29.588 physischen Qubits in 61,8 Minuten lösen ließe. Zudem schlägt es mit FFDLP-512 einen kleineren Benchmark vor, der rund 6.700 Qubits und 21 Minuten benötigt.
Laut der Mitteilung des Unternehmens kommt die RSA-Zahl mit 40-mal weniger physischen Qubits aus als die Schätzung von 2025 von Craig Gidney von Google Quantum AI, die RSA-2048 bei weniger als einer Million verrauschter Qubits und weniger als einer Woche Laufzeit auf einer Surface-Code-Maschine verortete.
Die technischen Details
Statt eine Zahl logischer Qubits mit einem durchschnittlichen Overhead zu multiplizieren, kompilieren die Autoren die aufwendigsten Teile des Algorithmus bis hinunter zu den Operationen einzelner physischer Qubits und erstellen vollständige Chip-Layouts und Ablaufpläne. Alice & Bob führt die Einsparungen auf drei Bausteine zurück: Cat-Qubits, die Bit-Flip-Fehler bereits in der Hardware unterdrücken, sodass die Fehlerkorrektur nur noch Phasenfehler behandeln muss; LDPC-Cat-Codes, die nach Angaben des Unternehmens die Qubit-Zahl für RSA-2048 gegenüber dem früheren Ansatz mit Repetitionscode mehr als halbieren (von 49.649 auf 22.593); und einen für Cat-Qubits neu aufgebauten Addierer, der in gleichmäßigem Takt läuft, ohne auf die Fehlerkorrektur warten zu müssen. Auf algorithmischer Seite stützt sich das Team auf neuere Arbeiten von Google und von Inria-Forschern.
Die Annahmen sind entscheidend. Das Paper setzt einen Fehlerkorrekturzyklus von 1 Mikrosekunde, eine Reaktionszeit von 10 Mikrosekunden, eine Phasenfehlerwahrscheinlichkeit von 5 × 10⁻⁴ und keinerlei Bit-Flips voraus, was einer Bit-Flip-Zeit von etwa 100 Jahren entspricht. Treten Bit-Flips etwa einmal pro Stunde auf, ist eine zusätzliche Codierungsschicht nötig, und die Schätzung für RSA-2048 steigt auf rund 45.000 Qubits. Das Design erlaubt außerdem, Platz gegen Zeit zu tauschen: Mit etwa 611.000 Qubits sänke die RSA-Laufzeit auf 1,25 Stunden, mit etwa 21.188 Qubits stiege sie auf 8,08 Tage.
Warum das wichtig ist
Die Ressourcenschätzungen für Shors Algorithmus sinken stetig, je besser Fehlerkorrektur und Algorithmendesign werden, und jeder Rückgang verkürzt den Zeithorizont, mit dem Sicherheitsteams planen. Alice & Bob erwartet nach eigenen Angaben, dass Hardwarefortschritte und sinkende Anforderungen Anfang der 2030er-Jahre zusammenfallen, räumt aber erhebliche technische Herausforderungen ein. Ali El Kaafarani, Gründer und CEO von PQShield, sagte in der Mitteilung, Regierungen und Unternehmen sollten „PQC sofort an den geschäftskritischsten Stellen einsetzen“.
Worauf zu achten ist
Die Kernzahlen beruhen auf Cat-Qubits mit extrem langen Bit-Flip-Zeiten, die im großen Maßstab noch nicht gezeigt wurden; der entscheidende Test ist daher, wie schnell sich die Hardware diesen Annahmen nähert. Verfolgen sollte man auch das Peer-Review des Preprints und die unabhängige Prüfung der Kompilierungsentscheidungen. Alice & Bob informiert nach eigenen Angaben Regierungs- und Industrievertreter und rät Organisationen, schon jetzt mit der Migration zur Post-Quanten-Kryptografie zu beginnen; Leitlinien aus den USA und Großbritannien sehen deren Abschluss bis 2035 vor.
Quellen
Die Informationen auf dieser Seite stammen aus den unten aufgeführten Quellen und wurden von DesignQuantum abgerufen.
- Alice & Bob Sets Record Low for Quantum Resources Required to Break Internet Encryption (Alice & Bob press release) alice-bob.com
- Shor's algorithm compiled on cat qubits: 22 593 qubits for RSA-2048 in 3.14 days (IACR ePrint 2026/2665) eprint.iacr.org
- How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits (Gidney, arXiv 2505.15917) arxiv.org
- LDPC-cat codes for low-overhead quantum computing in 2D (arXiv 2401.09541) arxiv.org
- Reducing the Number of Qubits in Quantum Discrete Logarithms on Elliptic Curves (IACR ePrint 2026/280) eprint.iacr.org
- Alice & Bob Estimates 22,593 Qubits to Break RSA-2048 (The Quantum Insider) thequantuminsider.com