Majorana 1: Microsoft zeigt seinen Durchbruch im Quantencomputing

Microsoft steht möglicherweise kurz davor, einen bedeutenden Durch­bruch im Bereich der Quantencomputer zu erzielen. Das Unternehmen hat jetzt seinen neuen "Majorana 1"-Chip vorgestellt, der einen ganz neuen Entwicklungspfad eröffnen soll.

Skalierbarkeit bringt Risiken

Der Erfolg birgt dabei seine Risiken: Mit dem neuen topologischen Quantencomputing, das die Grundlage für die Entwicklung bildet, könnte Microsoft nicht nur die technologische Führung in diesem Bereich übernehmen. Experten sehen darin auch eine besorgniserregende Kehrseite - die derzeitigen Verschlüsselungsmethoden könnten bald wertlos sein.

Der Schlüssel zu dem technologischen Sprung liegt in einem neuartigen topologischen Material, das Microsoft entwickelt hat. Dieses ermöglicht eine besonders stabile Form des Quantencomputing und eine Skalierung auf eine Million Qubits. Während das große Fortschritte in Wissenschaft und Industrie verspricht, stellt es eine massive Bedrohung für die Cybersicherheit dar. Die heutigen Verschlüsselungsmethoden beruhen darauf, dass klassische Computer nicht leistungsstark genug sind, um sie zu knacken. Ein Quantencomputer mit Millionen Qubits würde diese Barriere jedoch mühelos überwinden.


Die Forschung von Microsoft ist riskant, aber eine kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie bestätigt, dass das Unternehmen erfolgreich exotische Quantenzustände erzeugt und gemessen hat. Bereits jetzt verfügt Microsoft über einen Chip mit acht Qubits, der für eine Skalierung auf eine Million vorbereitet ist. Zudem wurde das Unternehmen von der US-amerikanischen DARPA für die Endphase des "US2QC"-Programms ausgewählt, das die Entwicklung des ersten fehlerresistenten Quantencomputers zum Ziel hat.

Power für die Forschung

Die Folgen könnten gravierend sein: Von Online-Banking bis hin zu geheimdienstlichen Verschlüsselungen beruhen zahlreiche Systeme auf Sicherheitsstandards, die durch Quantencomputing bald veraltet werden könnten. Microsoft arbeitet bereits mit Unternehmen wie Quantinuum und Atom Computing zusammen, um die Quantenforschung weiter zu beschleunigen, und bietet mit "Azure Quantum" eine Plattform für Quantencomputing-Tools an. Sollte jedoch ein System mit einer Million Qubits realisiert werden, droht eine grundlegende Gefährdung der globalen digitalen Sicherheit.

Microsoft betont, dass die Technologie vor allem der Menschheit zugutekommen soll, etwa durch Fortschritte in der Materialforschung, Umwelttechnologien und Medizin. Auf der anderen Seite ist es aber auch nicht so, dass die Kryptografie der Entwicklung vollkommen machtlos gegenübersteht. Es gibt inzwischen durchaus Verschlüsselungsverfahren, die auch einem starken Quantencomputer widerstehen können - deren Einführung würde einen massiven Umbau der digitalen Sicherheitsarchitektur erfordern und wäre sehr aufwendig und teuer. Infografik: Aufbau einer Quanten-CPU
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