Microsoft-CEO kündigt neue „Zustände der Materie“ als Topoconductoren in Quantencomputing-Durchbruch an
- Microsoft hat die Welt mit der Ankündigung einer neuen „Materiezustands“ überrascht, der das Computing auf ein neues Level bringen soll.
- Der CEO des Unternehmens enthüllte auf X, dass er diesen neuen Materiezustand genutzt hat, um den Majorana-1-Chip zu entwickeln, der in der Lage ist, stabile und skalierbare Qubits zu erzeugen.
- Microsoft erwartet, dass die Fortschritte, die mit dem Majorana-1-Chip erzielt wurden, zu kommerziell nutzbaren Quantensystemen führen werden, die in Jahren statt Jahrzehnten transformative Lösungen liefern können.
Der CEO von Microsoft, Satya Nadella, hat gerade bekannt gegeben, dass sein Unternehmen einen neuen „Zustand der Materie“ entdeckt hat, den es zur Erstellung des Majorana 1-Quantenchips verwendet hat. Das Technologieunternehmen stellte den neuen Chip am 19. Februar 2025 vor und hob damit einen bedeutenden Fortschritt in der Quantencomputing-Technologie hervor.
Die Majorana 1 ist der weltweit erste Quantenchip, und er wird von einer neuen Topologischen Kernarchitektur angetrieben, von der Microsoft erwartet, dass sie die Welt näher an die Erstellung von Quantencomputern bringt, die in der Lage sind, bedeutende, industrielle Probleme in Jahren statt in Jahrzehnten zu lösen.
Microsoft führt den weltweit ersten Topoconductor ein
Microsoft hat seinen Platz in der Geschichte möglicherweise gefestigt, indem es den weltweit ersten Topoconductor erschaffen hat, eine bahnbrechende Art von Material, das in der Lage ist, Majorana-Teilchen zu beobachten und zu kontrollieren, um zuverlässigere und skalierbare Qubits zu produzieren, die die Bausteine für Quantencomputer sind.
Um zu verstehen, was ein Topoconductor ist, gehen wir zurück in die Zeit, bevor Halbleiter erfunden wurden. Damals brauchten sie fortschrittliche Sensoren und Steuerungssysteme, um Smartphones, Computer und Elektronik anzutreiben, und Halbleiter waren der Durchbruch, den sie benötigten.
Halbleiter sind im Wesentlichen das Gehirn elektronischer Geräte, und das liegt daran, dass ihre Leitfähigkeit je nach Umgebung variiert. Diese Erfindung ermöglichte es Ingenieuren, die Größe elektronischer Komponenten erheblich zu reduzieren, wodurch sich die Größe und die Kosten der Geräte verringerten, während ihre Funktionalität zunahm.
Dank ihrer Erfindung entstanden technische Wunder wie das Smartphone, schnellere Computer und elektronische Geräte. Topo-Leiter sind die nächste Stufe – im Wesentlichen ein Upgrade, das einen Weg zur Entwicklung von Quantensystemen eröffnet, die auf eine Million Qubits skaliert werden können und in der Lage sind, die komplexesten industriellen und gesellschaftlichen Probleme zu lösen.
„Wir sind einen Schritt zurückgetreten und haben gesagt: ‚OK, lassen Sie uns den Transistor für das Quantenzeitalter erfinden. Welche Eigenschaften muss er haben?‘“, sagte Chetan Nayak, Technical Fellow bei Microsoft. „Und genau so sind wir hierher gekommen – es ist die besondere Kombination, die Qualität und die wichtigen Details in unserem neuen Material-Stack, die eine neue Art von Qubit und letztlich unsere gesamte Architektur ermöglicht haben.“
Laut Microsofts CEO Satya Nadella dauerte es fast zwei Jahrzehnte intensiver Forschung und Arbeit, um den Topo-Leiter zu entwickeln, und er ist der Überzeugung, dass der Durchbruch in wenigen Jahren und nicht in Jahrzehnten, wie oft vorhergesagt, zur Schaffung eines sinnvollen Quantencomputers führen wird.
Die mit den neuen Topo-Leitern erstellten Qubits sind schneller, zuverlässiger und kleiner. Sie sind 1/100stel Millimeter groß, was einen klaren Weg zu einem Qubit-Prozessor mit einer Million Qubits bedeutet.
„Was auch immer Sie im Quantenbereich tun, es muss einen Weg zu einer Million Qubits geben. Wenn nicht, stoßen Sie an eine Wand, bevor Sie die Skalierung erreichen, bei der Sie die wirklich wichtigen Probleme lösen können, die uns antreiben“, sagte Nayak. „Wir haben tatsächlich einen Weg zu einer Million ausgearbeitet.“
„Stellen Sie sich einen Chip vor, der in Ihre Handfläche passt, aber in der Lage ist, Probleme zu lösen, die selbst alle Computer auf der Erde heute zusammen nicht lösen könnten!“, schrieb Nadella.
Nadella betonte erneut, dass Microsoft darauf fokussiert ist, die Produktivität zu steigern, da dies die Volkswirtschaften wachsen lässt und jedem Sektor und der ganzen Welt im Allgemeinen zugutekommt. „Es geht nicht darum, Technologie zu hypen“, sagte Nadella schrieb. „Es geht darum, Technologie zu bauen, die der Welt wirklich dient.“
Weitere Details zum Topo-Leiter
Der Topo-Leiter, auch topologischer Supraleiter genannt, erzeugt einen völlig neuen Materiezustand, der weder fest, flüssig noch gasförmig ist, sondern ein topologischer Zustand. Es ist ein Durchbruch, da er genutzt werden kann, um ein besseres Qubit ohne die Kompromisse zu produzieren, die bestehende Alternativen erfordern.
Laut einer am Mittwoch in Nature veröffentlichten Studie waren Microsoft-Forscher nicht nur in der Lage, die exotischen Quanteneigenschaften des topologischen Qubits zu erzeugen, sondern sie konnten sie auch genau messen, ein entscheidender Schritt für die praktische Computertechnik.
Um dies zu ermöglichen, mussten sie entwickeln neue Material-Stacks aus Indiumarsenid und Aluminium herstellen, von denen Microsoft einen Großteil Atom für Atom zusammengefügt hat. Sie mussten neue Quantenteilchen, sogenannte Majoranas, zum Leben erwecken und ihre einzigartigen Eigenschaften nutzen, um die nächste Stufe der Quantencomputing-Technologie zu erreichen.
Besondere Sorgfalt wurde darauf verwendet, sicherzustellen, dass der weltweit erste Topologische Kern, der den Majorana 1 antreibt, zuverlässig ist und auf Hardware-Ebene fehlerresistent ist, um ihn stabiler zu machen.
Für kommerziell wichtige Anwendungen werden auch Billionen von Operationen an einer Million Qubits benötigt, und das ist mit verfügbaren Optionen nicht möglich, da diese auf einer fein abgestimmten analogen Steuerung jedes einzelnen Qubits basieren.
Dieser neueste Durchbruch ist der Beweis, dass Microsoftdie Entscheidung des Unternehmens vor Jahren, ein topologisches Qubit-Design zu verfolgen, das eine wissenschaftliche und ingenieurtechnische Herausforderung mit hohem Risiko und hoher Belohnung darstellt, die richtige war. Heute hat das Unternehmen einen Chip mit acht topologischen Qubits entwickelt, der auf eine Million skaliert werden soll.
Erst letztes Jahr führte die Partnerschaft von Microsoft mit Quantinuum und Atom Computing zum ersten zuverlässigen Quantencomputer der Branche.
Quantencomputer bieten wichtige Möglichkeiten, insbesondere angesichts der Aussicht, KI mit neuen Quantensystemen zu kombinieren, die von größeren Zahlen zuverlässiger Qubits angetrieben werden. Heute bietet Microsofts Azure Quantum eine Suite integrierter Lösungen an, die es Kunden ermöglicht, KI-Computing- und Quantenplattformen zu nutzen, um die wissenschaftliche Entdeckung voranzutreiben.
Es ist ein wichtiger Durchbruch, aber um das nächste Level des Fortschritts im Quantencomputing zu erreichen, wird eine Quantenarchitektur benötigt, die eine Million oder mehr Qubits bereitstellen und Billionen von schnellen und zuverlässigen Operationen erreichen kann.
Die Erfindung des Topo-Leiters verkürzt die Zeitspanne, die benötigt wird, um dies zu erreichen, auf Jahre statt auf Jahrzehnte, so Microsoft. Sobald technologische Fortschritte die Quantenmechanik „hacken“, glauben Wissenschaftler, dass sie im Wesentlichen Zugang zum Bauplan der Natur erhalten, den sie dann der KI beibringen können.
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Hannah Collymore
Hannah ist Autorin und Redakteurin mit fast einem Jahrzehnt Erfahrung im Bloggen und in der Berichterstattung über Events im Krypto-Bereich. Bei Cryptopolitan arbeitet sie an der News-Seite und berichtet sowie analysiert die neuesten Entwicklungen in den Bereichen DeFi, RWA, Krypto-Regulierung, KI und Zukunftstechnologien. Sie hat ihr Studium an der Arcadia University mit einem Abschluss in Betriebswirtschaft abgeschlossen.
