Microsoft sagt, dass sein neuer Quantenchip deutlich zuverlässiger ist als die Vorgängerversion, berichtet die BBC. Diese Verbesserung könnte den Weg für einen Quantencomputer ebnen, der in drei Jahren kommerziell nützliche Probleme lösen kann.

Qubit-Entwicklung und Zeitplan

Im Zentrum der Quantenrecherche stehen Qubits, die das Potenzial haben, Fragen zu beantworten, die heute noch die leistungsfähigsten Computer überfordern. Microsoft sagt, dass die Qubits auf dem neuen Chip Majorana 2 durchschnittlich 20 Sekunden überleben, gegenüber nur Millisekunden bei der Vorgängerversion Majorana 1.

Das bedeutet, dass der neue Chip 1.000-mal zuverlässiger ist, eine Leistungsverbesserung, die der Tech-Riese mit dem Unterschied zwischen einem Handy, das täglich aufgeladen werden muss, und einem, das alle paar Jahre aufgeladen wird, vergleicht. Zulfi Alam, Corporate Vice President von Microsoft Quantum, sagte: „Wir werden 2029 einen Quantencomputer haben, der kommerziell nützliche und vernünftige Probleme lösen kann.“

Doch dazu sind noch große Fortschritte erforderlich, da ein solches Gerät Millionen von Qubits benötigen würde. Der aktuelle Chip hat, wie Alam sagte, 12 Qubits.

Herausforderungen und Skepsis

Die Bewertung der Behauptungen des Unternehmens ist schwierig, da Microsoft keine vollständigen Details über seine Entdeckungen veröffentlicht, aus Gründen der Geschäftsgeheimnisse. Gleichzeitig gibt es weltweit einen Wettbewerb um die Entwicklung der Technologie, da sie potenziell Aufgaben übernehmen könnte, die heute als zu groß für die leistungsfähigsten herkömmlichen Computer gelten.

Microsoft verfolgt seit 20 Jahren einen Ansatz für Quantenrechnung, der als „topologisch“ bezeichnet wird. Dieser Ansatz basiert auf der Nutzung der Eigenschaften einer sogenannten Quasiteilchen, die bislang nur theoretisch existierte, seit sie in den 1930er Jahren von dem italienischen Physiker Ettore Majorana vorhergesagt wurde.

Dazu musste Microsoft einen neuen Materiezustand nutzen, der sich von den drei bekannten Zuständen Flüssigkeit, Feststoff und Gas unterscheidet. Paul Stevenson, Physikprofessor an der University of Surrey, sagte, der Zeitplan des Tech-Riesen klinge plausibel – vorausgesetzt, seine Forschung erfüllt ihre Versprechen. „Microsoft scheint einen großen Schritt in ihrem Versuch gemacht zu haben, leistungsfähige topologische Qubits herzustellen“, sagte er. „Wenn sie Erfolg haben, werden sie von einem Unternehmen ohne Produktionsquantencomputer zu einem ernstzunehmenden Spieler im Rennen um die nächsten Generationen fehlertoleranter Maschinen aufsteigen.“

Fortschritte und Zweifel

Der Fokus auf topologische Qubits hat Microsofts Arbeit manchmal kontrovers gemacht. Doch das Unternehmen setzte darauf weiter, und sein erster Majorana-Chip wurde 2025 veröffentlicht. Der Physiker Henry Legg von der University of St Andrews sagte damals der BBC, dass er Microsofts Quantenforschung seiner Meinung nach „klar vom Bereich der Wissenschaft in den Bereich des Glaubens“ verlagert habe.

Heute sagte Jason Zander, Executive Vice President von Microsoft Quantum and Discovery: „Wir stehen voll und ganz hinter uns.“ Er fügte hinzu: „Wir legen wirklich Wert auf wissenschaftliche Genauigkeit. Wir begrüßen die Debatte, die immer Teil der Physik ist … das Wichtigste, was ich den Leuten sagen würde, ist: Lesen Sie die Papers, schauen Sie, was da ist, sprechen Sie mit den Experten, denen wir tiefgehende Informationen gegeben haben.“

Microsoft ist Teil der letzten Phase eines Quantenentwicklungsprogramms, das von der US-Verteidigungsforschungsbehörde Darpa betrieben wird. Ziel des Programms ist es, „die Konzepte des Unternehmens für skalierbare Quantencomputer zu verifizieren und zu validieren“. Microsoft hat dem Programm alle seine Daten und Ergebnisse, einschließlich geschäftlicher Geheimnisse, zur Bewertung übergeben. Allerdings wurde der mit der Ankündigung veröffentlichte Artikel noch nicht begutachtet – ein Prozess, bei dem unabhängige Experten die Arbeit überprüfen. Wissenschaftler, die die BBC interviewte, forderten mehr Informationen.

Die zweite Generation des Majorana-Chips basiert auf denselben Prinzipien wie der erste, ist aber effektiver, unter anderem weil die Forscher Aluminium durch Blei als Supraleiter ersetzt haben. Zwar nutzt das Team künstliche Intelligenz, um seine Arbeit zu beschleunigen und zu verbessern, aber Zander sagte, dass es die menschlichen Forscher waren, die die Idee, Materialien zu wechseln, entwickelt haben.

Der von Microsoft angestrebte Zeitplan eröffnet die Möglichkeit, dass Quantencomputer Probleme lösen können, die heute Jahrzehnte dauern würden, wie etwa die Beseitigung von Mikroplastik oder die Entwicklung besserer Düngemittel für die Nahrungsmittelproduktion. Zander sagte, er könne eine Rolle für Menschen, KI und Quantencomputer erkennen. „Wenn man sich beispielsweise die Entfernung von sogenannten ‚forever chemicals‘ oder die Beseitigung von Mikroplastik anschaut, sind das Dinge, bei denen wir traditionell 15, 20 oder 30 Jahre brauchen, um sie zu lösen, das sind sehr lange Zeiträume“, sagte er. „Wir möchten diesen Zyklus so viel wie möglich zusammenpressen. Und zwar so, dass Menschen mit KI schneller arbeiten und diesen Zeitraum verkürzen können. Ich denke, das ist großartig. Es geht nicht darum, Menschen zu ersetzen, sondern ihnen Werkzeuge an die Hand zu geben, die ihnen helfen, diesen Prozess zu beschleunigen – und das wird letztendlich der Gesellschaft helfen, glaube ich.“

Ein Grundproblem, das diesen Prozess verlangsamt, ist die grundlegende Schwäche der Quantenrechnung. Qubits sind äußerst zerbrechlich, und selbst geringste Temperaturveränderungen oder leichte Vibrationen können sie beeinflussen und Fehler verursachen. Die Fähigkeit, sie länger am Laufen zu halten, ist eine große Herausforderung für die gesamte Quantenbranche. Quantencomputer befinden sich noch in der Frühphase, und obwohl viele Unternehmen daran arbeiten, einen skalierbaren Computer zu bauen, ist bislang keinem bekanntermaßen gelungen.

Einige glauben auch, dass wir die heutigen Computer zu schnell abgeschrieben haben. „Wir wissen nicht, wo die Grenze [der klassischen Computer] liegt“, sagte Sir Demis Hassabis, Mitgründer von Google Deepmind, kürzlich dem Autor Sebastian Mallaby im Buch „The Infinity Mind“.