Mit "Majorana 1" hat der US-IT-Gigant Microsoft einen neuartigen Prozessor für Quantencomputing vorgestellt, der gemäss eigenen Angaben weniger fehleranfällig sei als jene der Konkurrenz. Einsatzfähige Quantenrechner sollen deshalb nur noch "Jahre und nicht mehr Jahrzehnte" entfernt sein.
Microsoft hat dafür eine neuartige Materialklasse entwickelt, die einen neuen Materiezustand erreiche – weder fest, flüssig noch gasförmig, sondern einen sogenannten topologischen Zustand. Dieser Materiezustand ermögliche Quantenprozessoren, die auf einem einzigen Chip mit der Grösse einer Handfläche bis zu 1 Million Qubits skalieren können. Dies sei eine völlig neue Qubit-Architektur.
Auf Basis dieses neuen Materiezustands habe Microsoft acht topologische Qubits entwickelt. Diese seien kleiner, schneller und stabiler als bisherige Qubits, betont die Windows-Erfinderin aus Redmond. Sie sollen auf eine Fläche von 1/100 Millimeter passen, hardwarebasierte Fehlertoleranz bieten und sollen digital gesteuert werden.
Laut Microsoft werde dieser neue Ansatz durch unabhängige wissenschaftliche und staatliche Institutionen bestätigt. Die Fachzeitschrift "Nature" etwa habe eine von Experten begutachtete Studie veröffentlicht, die den Ansatz von Microsoft mit Topoconductors als Grundlage für Qubits validiere. Darüber hinaus habe die US-amerikanische Forschungsbehörde DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) Microsofts Topoconductor-Technologie ausgewählt, um den Weg zu skalierbaren, fehlertoleranten Quantencomputern in den USA zu ebnen.
Ob Microsoft tatsächlich ein Durchbruch für künftige Quantencomputer gelungen ist, bleibt umstritten. Kritiker bemängeln zum Beispiel gegenüber dem News-Dienst von "Nature", dass die entsprechende Studie keine direkten Beweise für topologische Qubits enthalte. Sie sei bereits vor einem Jahr eingereicht worden, entgegnet demgegenüber der Microsoft-Quantenforscher Chetan Nayak. Mittlerweile seien Fortschritte erzielt und die topologischen Qubits realisiert worden. Zeitnahe sollen dafür auch überprüfbare Daten veröffentlicht werden.
Quantencomputer sollen in Zukunft mathematische Probleme sehr viel schneller lösen als bisherige Computer, beispielsweise beim Verschlüsseln von Daten, in der Materialforschung oder beim maschinellen Lernen für Anwendungen künstlicher Intelligenz. Sie könnten Entdeckungen in der Medizin, der Chemie und vielen anderen Bereichen ermöglichen, in denen die nahezu unendlichen Mengen möglicher Molekülkombinationen klassische Computer überfordern.
