«KI beschleunigt den Cyber-Wettlauf»

Anna-Lena Horlemann, Sie haben im Sommer 2026 an der HSG den neuen Lehrstuhl für Quantum Computing and Information Theory übernommen. Was hat Sie an diesem Forschungsgebiet so fasziniert, dass Sie ihm Ihre wissenschaftliche Laufbahn gewidmet haben?
Quantum Computing verändert die Grundlagen der Informationsverarbeitung so grundlegend wie kaum eine Entwicklung zuvor in der Informatik. Während die klassische Informatik bis heute auf denselben Grundlagen beruht, führen Quantencomputer eine völlig neue Art des Rechnens ein. Das eröffnet nicht nur neue Anwendungsmöglichkeiten, sondern wirft auch zahlreiche wissenschaftliche Fragen auf. Gerade diese Kombination macht das Gebiet für mich besonders spannend. 

Quantencomputer gelten als eine der grössten technologischen Entwicklungen der kommenden Jahre. Wo stehen wir heute tatsächlich?
Die Entwicklung hat in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte gemacht. Die Zahl der verfügbaren Qubits ist in dieser Zeit von wenigen auf mehrere hundert gestiegen. Gleichzeitig haben sich auch die Qualität der Qubits und die Kontrolle der Systeme deutlich verbessert. Trotzdem stehen wir erst am Anfang. Erste Konzepte und Algorithmen wurden zwar erfolgreich demonstriert; für praktisch relevante Anwendungen reicht die Rechenkapazität heutiger Quantencomputer jedoch noch nicht aus. Der entscheidende nächste Schritt besteht darin, deutlich leistungsfähigere Systeme zu entwickeln. Ebenso wichtig ist ein realistischer Blick auf ihre Einsatzmöglichkeiten. Quantencomputer werden klassische Computer voraussichtlich nicht ersetzen, sondern sie bei ganz bestimmten Aufgaben ergänzen.

Wo sehen Sie das grösste Potenzial für praktische Anwendungen?
Zu den vielversprechendsten Einsatzgebieten gehört die Simulation von Quantensystemen, etwa für die Entwicklung neuer Materialien, chemischer Prozesse oder Medikamente. Ein weiteres wichtiges Feld sind spezielle mathematische Probleme, auf denen heutige Verschlüsselungsverfahren beruhen. Leistungs–fähige Quantencomputer könnten diese künftig angreifen, weshalb bereits heute an quantensicheren kryptografischen Verfahren gearbeitet wird. Gleichzeitig eröffnet die Quantenphysik neue Möglichkeiten für die Cybersicherheit, etwa durch die Quantum Key Distribution, bei der die Gesetze der Quantenmechanik genutzt werden, um Manipulationsversuche beim Schlüsselaustausch unmittelbar zu erkennen. Darüber hinaus wird intensiv erforscht, ob Quantencomputer künftig auch das maschinelle Lernen bei ausgewählten Aufgaben beschleunigen können. 

Sie forschen unter anderem zur Post-Quantum-Kryptographie. Weshalb sollten sich Unternehmen bereits heute mit quantensicherer Verschlüsselung befassen?
Post-Quantum-Kryptographie bezeichnet neue Verschlüsselungsverfahren, die auch Angriffen durch zukünftige leistungsfähige Quantencomputer standhalten sollen. Der wichtigste Grund, sich bereits heute damit zu befassen, ist das sogenannte «Harvest now, decrypt later»-Szenario: Angreifer können verschlüsselte Daten bereits heute speichern und in einigen Jahren mit leistungsfähigen Quantencomputern entschlüsseln. Für Informationen, die über viele Jahre vertraulich bleiben müssen, ist das schon heute ein reales Risiko.

Viele Unternehmen fragen sich, wann sie handeln müssen. Woran erkennt ein Unternehmen, dass jetzt der richtige Zeitpunkt gekommen ist, sich mit Post-Quantum-Kryptographie auseinanderzusetzen?
Der richtige Zeitpunkt ist im Grunde jetzt. Die Migration kryptografischer Systeme kann je nach Systemlandschaft mehrere Jahre in Anspruch nehmen und erfordert spezialisiertes Fachwissen. Gleichzeitig treiben Regulierungen in den USA, Grossbritannien und der Europäischen Union die schrittweise Umstellung bereits voran. Wer frühzeitig mit der Planung beginnt, kann die Umstellung geordnet durchführen und vermeidet später unnötigen Zeit- und Kostendruck.

Viele Unternehmen investieren derzeit stark in künstliche Intelligenz. Wie verändert KI die Cybersicherheit?
Künstliche Intelligenz ist ein weiteres leistungsfähiges Werkzeug im technologischen Wettlauf zwischen Angreifern und Verteidigern. Sie eröffnet neue Möglichkeiten, IT-Systeme besser zu schützen; gleichzeitig profitieren aber auch Angreifer von den rasanten Fortschritten. KI hilft, grosse Datenmengen in Echtzeit auszuwerten, Angriffe früher zu erkennen und Sicherheitsvorfälle schneller zu analysieren. Gleichzeitig senkt sie aber auch die Hürden für Cyberangriffe. Phishing-Mails oder Social-Engineering-Angriffe lassen sich überzeugender formulieren und stärker personalisieren. Auch die Entwicklung von Schadsoftware oder die automatisierte Suche nach Schwachstellen wird erleichtert. Der Wettlauf zwischen Angreifern und Verteidigern ist allerdings nichts Neues. KI beschleunigt diese Entwicklung zusätzlich und erhöht Tempo sowie Reichweite auf beiden Seiten.

Wo sehen Sie bei Schweizer Unternehmen derzeit die grössten Defizite in der Cybersecurity?
Die grösste Herausforderung ist aus meiner Sicht nicht fehlendes Problembewusstsein, sondern die Komplexität bestehender IT-Systeme. Viele Unternehmen verfügen über über Jahre gewachsene Infrastrukturen, in denen sich neue Sicherheitsanforderungen nur mit erheblichem Aufwand umsetzen lassen. Wer seine Systeme nicht gut kennt und nicht flexibel weiterentwickeln kann, wird neue Sicherheitsanforderungen nur verzögert integrieren können.

Mit dem neuen Lehrstuhl an der HSG stärken Sie einen Forschungsbereich, der international stark an Bedeutung gewinnt. Welche Chancen ergeben sich daraus für Unternehmen in der Ostschweiz?
Ein Lehrstuhl in diesem Bereich schafft einen direkten Zugang zu aktueller Forschung und zu hochqualifizierten Nachwuchskräften. Unternehmen erhalten die Möglichkeit, neue Entwicklungen im Bereich Quantum Computing und Post-Quantum-Kryptographie frühzeitig kennenzulernen und mitzugestalten. Zudem entstehen Kooperationsmöglichkeiten in Forschung und Ausbildung, etwa durch gemeinsame Projekte oder Doktorandenprogramme. Dadurch wird der Zugang zu spezialisiertem Fachwissen und zukünftigen Fachkräften unmittelbar erleichtert.

An der Digital Conference Ostschweiz sprechen Sie zum Thema «Cybersecurity trifft KI – Risiko oder Chance?». Welche zentrale Botschaft möchten Sie Ihrem Publikum mitgeben?
Mir ist besonders wichtig zu vermitteln, dass künstliche Intelligenz die Spielregeln der Cybersicherheit nicht neu schreibt, den technologischen Wettlauf zwischen Angreifern und Verteidigern aber deutlich beschleunigt. Sie schafft neue Angriffsmöglichkeiten, eröffnet gleichzeitig aber auch neue Werkzeuge für die Verteidigung. Gerade deshalb kommt es darauf an, die Technologie differenziert zu betrachten und ihre Chancen ebenso konsequent zu nutzen wie ihre Risiken zu adressieren. Wer die Entwicklungen kontinuierlich verfolgt und die eigene Sicherheitsstrategie entsprechend weiterentwickelt, wird von den Chancen der KI profitieren und ihre Risiken besser beherrschen können.