Quantenschutz: MIT-Chip für Herzschrittmacher ist 60-mal effizienter

Forscher präsentieren extrem energieeffizienten Chip für Post-Quantum-Kryptografie in medizinischen Implantaten und Industrie.

Ein Mikrochip in der Größe einer Nadelspitze soll medizinische Implantate gegen künftige Quantencomputer-Angriffe schützen. Forscher des MIT haben die Neuentwicklung am heutigen Donnerstag vorgestellt. Der Chip bringt Post-Quantum-Kryptografie (PQC) auf kleinste Endgeräte wie Herzschrittmacher oder Insulinpumpen.

20- bis 60-mal effizienter

Bisherige PQC-Designs verbrauchten zu viel Strom für den Einsatz in Implantaten. Der neue Chip arbeitet laut den MIT-Forschern 20- bis 60-mal energieeffizienter. Das ist entscheidend: Die Batterien medizinischer Implantate müssen über Jahre stabil bleiben. Zusätzlich schützt die Hardware vor Seitenkanalangriffen und absichtlich induzierten Fehlern (Fault-Injection).

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Auch industrielle Sensoren könnten von der Technologie profitieren. Sie soll sicherstellen, dass Daten in langlebigen Infrastrukturen auch im Zeitalter der Quantencomputer geschützt bleiben.

Open Source für die Industrie

Parallel zur Forschung treibt die Industrie die Standardisierung voran. Die Organisation GlobalPlatform hat am Dienstag unter dem Namen Pavona eine Open-Source-Silicon-Distribution für PQC veröffentlicht. Die Referenzdesigns wurden im 3-Nanometer-Verfahren bei TSMC gefertigt und fungieren als „Root of Trust“. Zwölf Gründungsmitglieder unterstützen die Initiative – darunter Meta, Qualcomm und Analog Devices sowie das Max-Planck-Institut.

Pavona soll eine Leistungssteigerung um das Sechs- bis Neunfache für gängige PQC-Verfahren wie ML-KEM und ML-DSA ermöglichen. Die Designs erfüllen bereits die Sicherheitsstandards FIPS 140-3 und die Common Criteria.

Einen weiteren Fortschritt meldete das Forschungsinstitut Imec auf der ITF World 2026. Dort präsentierten die Forscher ein Quanten-Qubit-Bauelement, das mittels High-NA-EUV-Lithografie gefertigt wurde. Mit Abständen von nur 6 Nanometern zwischen den Silizium-Quantenpunkt-Qubits ist das Design mit standardmäßigen 300-mm-Fabrikationsprozessen kompatibel. Ein wichtiger Schritt, um künftig Millionen von Qubits auf einem Chip zu integrieren.

Härtung eingebetteter Systeme

Die praktische Umsetzung der neuen Standards begleiten groß angelegte Forschungsprojekte. Das Beratungsunternehmen BearingPoint leitet seit Mittwoch das Projekt QUEST. Ziel ist es, PQC-Algorithmen in kritischen eingebetteten Systemen gegen physische Angriffe zu härten. Das Konsortium umfasst die Chelpis Quantum Corporation, die Hochschulen Darmstadt und RheinMain sowie die Nanyang Technological University aus Singapur.

Auch das Militär testet die neuen Verfahren unter realen Bedingungen. Die US Air Force hat am Dienstag eine Simulationsplattform der Terra Quantum AG in Betrieb genommen. Dabei werden PQC-Algorithmen wie Kyber und SPHINCS+ in Netzwerken mit geringer Bandbreite oder instabilen Verbindungen getestet. Ziel ist die Abwehr von „Harvest now, decrypt later“-Strategien: Angreifer fangen Daten heute ab, um sie später mit Quantencomputern zu entschlüsseln.

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Regulatorischer Druck steigt

Der Handlungsdruck für Unternehmen und Behörden wächst. Das US-amerikanische NIST beginnt 2026 mit dem offiziellen Phaseout klassischer Verschlüsselungsverfahren wie RSA. Auch das BSI hat die Migration auf PQC für kritische Sektoren bis 2026 angemahnt.

Der Finanzsektor reagiert bereits: JP Morgan Chase gilt laut Berichten des Diplomatic Council Quantum Leap als Vorreiter bei der Absicherung seiner Infrastruktur. Die Bank kombiniert PQC mit Quantenschlüsselverteilung (QKD) und plant, ihr quantensicheres Netzwerk am 9. Juni in Frankfurt vorzustellen.