REDMOND / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Microsoft hat mit der Vorstellung des Majorana 1 Chips einen bedeutenden Schritt in der Entwicklung von Quantencomputern gemacht. Dieser Chip basiert auf einer neuartigen topologischen Architektur, die das Potenzial hat, die Leistungsfähigkeit von Quantencomputern erheblich zu steigern.
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Microsoft hat mit der Einführung des Majorana 1 Chips einen bedeutenden Meilenstein im Bereich des Quantencomputings erreicht. Dieser Chip nutzt eine neuartige topologische Architektur, die es ermöglicht, Quantencomputer zu entwickeln, die in der Lage sind, industrielle Probleme in Jahren statt Jahrzehnten zu lösen. Der Majorana 1 Chip basiert auf dem weltweit ersten Topoleiter, einem revolutionären Material, das Majorana-Partikel beobachten und kontrollieren kann, um zuverlässigere und skalierbare Qubits zu erzeugen.
Die Entwicklung von Topoleitern und der darauf basierenden Chips bietet einen Weg, Quantencomputer mit einer Million Qubits zu entwickeln, die in der Lage sind, komplexe industrielle und gesellschaftliche Probleme zu lösen. Diese Entwicklung ist vergleichbar mit der Erfindung von Halbleitern, die die Grundlage für heutige Smartphones und Computer bilden. Laut Chetan Nayak, technischer Fellow bei Microsoft, war es das Ziel, den Transistor für das Quantenzeitalter zu erfinden, was durch die Kombination neuer Materialien und Technologien erreicht wurde.
Der Majorana 1 Prozessor bietet eine klare Perspektive, eine Million Qubits auf einem einzigen Chip unterzubringen, der in eine Hand passt. Dies ist ein notwendiger Schritt, um transformative, reale Lösungen zu liefern, wie das Zersetzen von Mikroplastik oder die Erfindung selbstheilender Materialien. Aktuelle Computer sind nicht in der Lage, die Probleme zu lösen, die ein Quantencomputer mit einer Million Qubits bewältigen könnte.
Ein wesentlicher Bestandteil dieser Entwicklung ist der Topoleiter, der eine neue Materieform schafft, die nicht fest, flüssig oder gasförmig ist, sondern einen topologischen Zustand darstellt. Diese Materieform ermöglicht die Erzeugung stabilerer Qubits, die schnell, klein und digital steuerbar sind. Ein kürzlich in Nature veröffentlichter Artikel beschreibt, wie Microsoft-Forscher die exotischen Quanten-Eigenschaften des topologischen Qubits erzeugen und messen konnten, ein entscheidender Schritt für die praktische Anwendung.
Die Entwicklung des Majorana 1 Chips erforderte die Schaffung eines neuen Materialstapels aus Indiumarsenid und Aluminium, der atomgenau von Microsoft entworfen und gefertigt wurde. Ziel war es, neue Quantenpartikel namens Majoranas zu erzeugen und deren einzigartige Eigenschaften zu nutzen, um die nächste Grenze des Quantencomputings zu erreichen. Der Topologische Kern des Majorana 1 ist von Natur aus zuverlässig und integriert Fehlerresistenz auf Hardwareebene, was ihn stabiler macht.
Die Fortschritte von Microsoft bestätigen die Entscheidung, ein topologisches Qubit-Design zu verfolgen, das ein hohes Risiko, aber auch eine hohe Belohnung darstellt. Heute hat das Unternehmen acht topologische Qubits auf einem Chip platziert, der auf eine Million skalierbar ist. Diese Entwicklung hat auch die Aufmerksamkeit der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) erregt, die Microsoft in ein Programm aufgenommen hat, um innovative Quantencomputing-Technologien zu evaluieren.
Microsoft hat sich mit Quantinuum und Atom Computing zusammengetan, um wissenschaftliche und technische Durchbrüche mit den heutigen Qubits zu erzielen. Diese Maschinen bieten wichtige Möglichkeiten, Quantenfähigkeiten zu entwickeln, hybride Anwendungen zu bauen und neue Entdeckungen zu fördern, insbesondere wenn KI mit neuen Quantensystemen kombiniert wird. Azure Quantum bietet eine Suite integrierter Lösungen, die es Kunden ermöglichen, diese führenden KI-, Hochleistungsrechen- und Quantenplattformen in Azure zu nutzen, um wissenschaftliche Entdeckungen voranzutreiben.
Die Zukunft des Quantencomputings erfordert eine Architektur, die eine Million Qubits oder mehr bereitstellen kann, um Billionen schneller und zuverlässiger Operationen zu erreichen. Die heutige Ankündigung bringt dieses Ziel in greifbare Nähe, da Quantencomputer in der Lage sein werden, bestimmte Arten von Problemen in Chemie, Materialwissenschaften und anderen Industrien zu lösen, die für heutige klassische Computer unmöglich sind.
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