Microsoft plant kommerzielle Quantencomputer bis 2029

Microsoft stellt den KI-entworfenen Quantenchip Majorana 2 vor und setzt das Ziel für kommerziell nutzbare Quantensysteme auf das Jahr 2029.

Der US-amerikanische Technologiekonzern Microsoft hat einen neuen Quantencomputer-Chip vorgestellt und ein konkretes Zieljahr für die Marktreife verkündet. Das Unternehmen plant, bis zum Jahr 2029 kommerziell nutzbare Quantensysteme bereitzustellen. Mit diesem Zeitplan zieht Microsoft mit dem Konkurrenten IBM gleich, der im Vormonat angekündigt hatte, 10 Milliarden US-Dollar in Quantenmaschinen zu investieren und eine eigene Firma für die Chipproduktion auszugründen.

Bislang hatte Microsoft keinen genauen Zielkorridor genannt und lediglich von Jahren statt Jahrzehnten gesprochen. Der globale Wettbewerb umfasst neben Microsoft und IBM auch Google, Amazon sowie staatlich geförderte Projekte in China. Diese Akteure versuchen, Systeme zu entwickeln, die komplexe Berechnungen in verschiedenen Zielsektoren beschleunigen:

• In der medizinischen Forschung zur Entschlüsselung von Wirkstoffen
• In der chemischen Industrie zur Simulation von Molekularstrukturen
• In der Cybersicherheit zur Analyse von Verschlüsselungsverfahren

Materialwissenschaftlicher Durchbruch mittels künstlicher Intelligenz

Der neu vorgestellte Prozessor trägt den Namen Majorana 2 und folgt auf das erste Majorana-Modell des vergangenen Jahres. Die fundamentale Neuerung liegt in der Materialzusammensetzung der supraleitenden Strukturen auf dem Halbleiter. Während Wettbewerber wie IBM und Google vorwiegend Aluminium nutzen, setzt Microsoft auf Blei, das eine größere Atommasse besitzt. Da Blei wasserlöslich ist, wäscht es sich bei herkömmlichen Fertigungsprozessen ab. Microsoft setzte KI-Werkzeuge aus der Materialwissenschaft ein, um ein spezialisiertes Herstellungsverfahren zu entwickeln, das dieses Problem löst. Dadurch konnte in bestimmten Leistungsbereichen des Chips eine tausendfache Steigerung erzielt werden.

„Der Grund, warum Menschen es nicht zum Bau von Chips verwenden, ist, dass es einen unglaublich spezialisierten Prozess erfordert, um das herauszufinden. Und wir haben es herausgefunden.“

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Jason Zander, Executive Vice President bei Microsoft

Das technische Konzept basiert auf Majorana-Quasipartikeln, deren praktische Messung in der Physik jedoch umstritten bleibt.

Wissenschaftliche Skepsis bezüglich der Datenbasis und Reproduzierbarkeit

Die Ankündigung stieß in der Fachwelt der Quantenphysik auf kritische Reaktionen. Wissenschaftler bemängeln, dass Microsoft keine ausreichenden Rohdaten veröffentlicht hat, um die Entdeckung der Majorana-Quasipartikel unabhängig zu überprüfen. Bereits im vergangenen Jahr untersuchte das Fachmagazin Science eine Microsoft-Studie aus dem Jahr 2020 wegen Unstimmigkeiten in den Daten. Kritiker bemängeln, dass diese methodischen Probleme auch in den aktuellen Veröffentlichungen fortbestehen. Henry Legg, Dozent für Quantenphysik an der Universität St. Andrews, äußerte sich skeptisch: „Microsoft kann so viel Blei verwenden, wie sie wollen – es wird sie nicht vor dem wissenschaftlichen Grundprinzip schützen, dass Ergebnisse reproduzierbar sein müssen.“

Microsoft begründet die Zurückhaltung mit dem Schutz von Geschäftsgeheimnissen. Die Daten seien jedoch vertraulich mit der US-Forschungsbehörde DARPA geteilt worden, welche die Machbarkeit verschiedener Quantenarchitekturen evaluiert. Zander entgegnete den Kritikern: „Wir haben genug von der Physik erarbeitet, um wirklich großartige Daten zu haben. Glauben Sie mir, ich würde das Geld nicht für das Engineering ausgeben, wenn ich das Gefühl hätte, dass wir bei der Physik noch daneben liegen.“