Majorana 1: Microsoft stellt Quantenprozessor der Zukunft vor

Microsoft präsentiert Majorana 1, den ersten Quantenprozessor mit topologischen Qubits! Ein bahnbrechender Schritt in Richtung eines praktischen Quantencomputers.

TL;DR: Microsoft hat Majorana 1 vorgestellt, den weltweit ersten Quantenprozessor, der von topologischen Qubits angetrieben wird. Diese bahnbrechende Technologie bringt uns der praktischen Quantencomputing-Welt näher und könnte eines Tages einen Prozessor mit einer Million Qubits auf einem einzigen Chip ermöglichen.

Microsoft hat Majorana 1 vorgestellt – den weltweit ersten Quantenprozessor, der von topologischen Qubits angetrieben wird. Diese bahnbrechende Technologie ist ein entscheidender Schritt in der Entwicklung von Quantencomputern und zeigt, wie Microsoft neue Materialien nutzt, um die Quantencomputing-Welt zu revolutionieren.

Quantencomputing: Ein Blick in die Zukunft

Quantencomputing wird oft als die Technologie beschrieben, die die Wissenschaft und Gesellschaft verändern könnte. Doch der Weg dorthin war bisher von Herausforderungen geprägt. Microsoft hat mit Majorana 1 einige dieser Hürden überwunden.

Wichtige Fortschritte sind:

• Topologisch geschützte Qubits, die klein, schnell und digital steuerbar sind.
• Ein Fahrplan zur Schaffung zuverlässiger Quantencomputing-Architekturen, inklusive Quantenfehlerkorrektur (QEC).
• Der Plan, innerhalb weniger Jahre einen fehlerfreien Prototypen (FTP) zu bauen.

Diese Meilensteine markieren den Übergang von der theoretischen Forschung zur praktischen Umsetzung von Quantencomputern.

Topokonduktoren: Ein neuer Materialdurchbruch

Ein wesentlicher Bestandteil von Microsofts Innovation ist der Topokonduktor – ein neues Material, das topologische Supraleitung ermöglicht. Diese neue Art von Quantenmaterial kann Quanteninformationen auf einzigartige Weise speichern, da es Quantenfehler weitgehend verhindert. Die Majorana Zero Modes (MZMs), die in diesen Materialien entstehen, bilden die Grundlage der Quantenbits von Majorana 1.

Diese MZMs speichern Informationen und sind vor äußeren Störungen nahezu unsichtbar, was sie ideal für den Einsatz in Quantencomputern macht.

Präzise Quantenmessungen für stabile Quantencomputer

Ein großes Problem im Quantencomputing war bisher das zuverlässige Messen von Quanteninformationen. Microsoft hat nun eine innovative Messmethode entwickelt, die es ermöglicht, Quanteninformationen mit hoher Genauigkeit zu lesen. Diese Methode stellt sicher, dass Quantenbits stabil und zuverlässig gemessen werden können.

Fehlerkorrektur im Quantencomputing: Ein digitaler Durchbruch

Die Fehlerkorrektur (QEC) ist eine der größten Herausforderungen im Quantencomputing. Microsoft geht einen neuen Weg: Statt komplexer analoger Steuerung nutzen die Forscher digitale Steuerimpulse, um Messungen durchzuführen, die Quantenfehler korrigieren. Diese Methode vereinfacht QEC und macht sie skalierbar.

Der Weg zu skalierbarem Quantencomputing

Microsoft verfolgt einen klaren Fahrplan, um ein fehlerfreies Quantencomputersystem zu bauen. Der nächste Schritt ist die Entwicklung von „Tetrons“ – eine neue Art von Qubits, die den Grundstein für größere, skalierbare Quantenprozessoren legen. Mit den ersten Erfolgen in der Entwicklung von Tetrons ist Microsoft auf dem besten Weg, ein funktionierendes, skalierbares Quantencomputing-System zu realisieren.

DARPA und die nächste Phase der Quantenforschung

Microsoft hat von DARPA die Anerkennung erhalten, um in die letzte Phase des Benchmarking-Programms „Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC)“ einzutreten. Diese Zusammenarbeit zeigt, dass Microsoft auf dem richtigen Weg ist, Quantencomputer in naher Zukunft fehlerfrei und im großen Maßstab zu bauen.