Microsoft hat kürzlich einen bedeutenden technologischen Durchbruch angekündigt: Ein neu entwickelter Chip könnte den Bau von Quantencomputern von Jahrzehnten auf wenige Jahre verkürzen. Das Besondere an diesem Chip ist die Verwendung des weltweit ersten topologischen Leiters (Topoconductor). Dieses Material ermöglicht die Schaffung eines neuen Materiezustands, der weder fest, flüssig noch gasförmig ist. Diese Innovation macht es möglich, Quantensysteme auf einem einzigen, handtellerkleinen Chip unterzubringen.
Die Ergebnisse der Microsoft-Forschung wurden in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht und von vielen Experten gelobt. Paul Stevenson, Physikprofessor an der Universität Surrey, merkte an, dass Microsoft, sollte es die Forschung weiter vorantreiben, zu einem wichtigen Wettbewerber im Bereich des Quantencomputings werden könnte. Er betonte jedoch auch, dass trotz der Bedeutung der neuen Ergebnisse Vorsicht und Optimismus gleichermaßen angebracht seien.
Professor George Booth, Professor für theoretische Physik am King's College London, sieht in der Forschung eine beeindruckende technologische Leistung, deren wahrer Wert sich aber erst später zeigen werde. Microsoft behauptet, dass der topologische Leiter einen neuen Weg zur Entwicklung skalierbarer Quantensysteme mit bis zu einer Million Qubits (Quantenbits) ebnet. Diese Qubits sind die Grundbausteine eines Quantencomputers, ähnlich den 0en und 1en in heutigen Computern.
Quantencomputer bergen ein enormes Potenzial zur Lösung komplexer industrieller und gesellschaftlicher Probleme, wie z. B. der Zersetzung von Mikroplastik, der Entwicklung selbstheilender Materialien, der Optimierung von Lieferketten oder sogar der Entschlüsselung von Codes. Die US-amerikanische Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) hat kürzlich den topologischen Leiter von Microsoft als einen von zwei Wegen zur Erforschung des Quantencomputings ausgewählt, mit dem Ziel, bis 2033 industrietaugliche Quantencomputer zu entwickeln.
Obwohl Microsoft im Bereich des Quantencomputings langsamer vorankam, so Professor Booth, konzentriere sich das Unternehmen auf langfristige Ziele und die Entwicklung eines Systems, das widerstandsfähiger gegen Rauschen und Störungen ist. Die von Microsoft entwickelten topologischen Qubits nutzen ein neuartiges Teilchen namens Majorana-Fermion, das dazu beiträgt, den Informationsverlust zu verhindern. Der Aufbau dieser Qubits ist jedoch komplexer als bei anderen konkurrierenden Technologien.
Die von Microsoft beschriebenen Majorana-Teilchen wurden bisher noch nie beobachtet oder hergestellt. Um sie „sichtbar“ zu machen, benötigen die Forscher Magnetfelder und Supraleiter, was auch erklärt, warum die meisten Quantencomputerforschungen andere Ansätze bevorzugen. Trotz der noch zu bewältigenden Herausforderungen sieht Professor Booth in dieser Forschung einen wichtigen Schritt in Richtung einer anderen Plattform mit dem Potenzial, mit etablierten Technologien von Unternehmen wie Google zu konkurrieren.
Wichtigste Punkte:
🔍 Microsofts topologischer Leiter-Chip könnte die Entwicklung von Quantencomputern beschleunigen und deren Markteinführung innerhalb weniger Jahre ermöglichen.
🔬 Der Chip ist handtellerklein und ermöglicht die Entwicklung neuer Quantensysteme.
🚀 Quantencomputer werden in der Lage sein, komplexe gesellschaftliche Probleme zu lösen, wie z. B. die Optimierung der Logistik und die Entschlüsselung von Codes.