Microsoft stellt einen ‚1.000-mal zuverlässigeren‘ Quantenchip vor

• Microsoft stellte Majorana 2 vor, einen Quantenchip mit Qubits, die 1.000-mal zuverlässiger sind.
• Der Chip erreicht eine durchschnittliche Qubit-Lebensdauer von 20 Sekunden, von denen einige über eine Minute halten.
• Laut Führungskräften erwartet Microsoft nun, bis 2029 einen skalierbaren Quantencomputer zu bauen.

Microsoft hat Majorana 2, seinen neuesten Quantencomputing-Chip, vorgestellt und behauptet eine 1.000-fache Verbesserung der Qubit-Zuverlässigkeit im Vergleich zum vorherigen Majorana-1-Design.

Das Unternehmen beschleunigte zudem seine Roadmap für Quantencomputing und erklärte, dass es nun erwartet, bis 2029 einen skalierbaren Quantencomputer zu erreichen, wodurch der bisherige Zeitplan halbiert wurde.

Majorana 2 bietet einen großen Sprung in der Qubit-Stabilität

Das größte Upgrade kommt von den Qubits des Chips, den Grundeinheiten der Quanteninformation. Laut Microsoft können die Qubits von Majorana 2 ihren Quantenzustand durchschnittlich 20 Sekunden aufrechterhalten, wobei einige länger als eine Minute dauern. Der Majorana-Chip der ersten Generation erreichte Qubit-Lebenszeiten zwischen einer und 12 Millisekunden.

Zum Vergleich messen viele Quantensysteme die Qubitstabilität in Mikrosekunden. Microsoft Technical Fellow Chetan Nayak sagte, das Team liege jetzt etwa 1.000-mal besser als im Vorjahr in Bezug auf die Qubit-Performance.

Das Unternehmen erklärte außerdem, dass Majorana 2 Operationen in einer Mikrosekunde ausführt und dabei Qubits verwendet, die nur ein Hundertstel Millimeter messen.

Neue Materialien treiben den Durchbruch voran

Majorana 2 ersetzt den in Majorana 1 verwendeten aluminiumbasierten Supraleiter durch ein bleibasiertes Design.

Microsoft erklärte, dass das Blei einen stärkeren Schutz vor Umweltstörungen bietet, die empfindliche Quantenzustände stören können. Das Unternehmen verbrachte Jahre damit, den neuen Materialstapel zu verfeinern, bevor er ihn in den neuesten Chip integrierte.

Auch der Halbleiterbereich wurde mit einer Kombination aus Indiumarsenid und Indiumarsenidantimonid aufgerüstet. Laut Microsoft waren die wesentlichen Änderungen der Hauptgrund für den Sprung in Stabilität und Gerätequalität.

Das Unternehmen ist der Ansicht, dass die verbesserte Zuverlässigkeit, schnellere Abläufe und die kleinere Qubitgröße es auf den Weg zu kommerziell nützlichen Quantensystemen bringen.

KI spielte eine entscheidende Rolle

Microsoft sagte, agentische KI-Tools innerhalb seiner Microsoft Discovery-Plattform seien stark in den Entwicklungsprozess eingebunden.

Das Quantenteam nutzte KI-Agenten, um fast zwei Jahrzehnte an Forschungsdaten zu analysieren, Messungen zu automatisieren, Fertigungsabläufe zu verwalten, Fertigungsfehler zu identifizieren und neue Lösungen vorzuschlagen.

Forscher nutzten auch KI, um Materialkombinationen vor physischen Tests zu simulieren. Microsoft sagte, dies habe die Menge an Laborexperimenten reduziert, die erforderlich sind, um vielversprechende Designs zu finden.

Zulfi Alam, Corporate Vice President für Quantum bei Microsoft, sagte, dass KI-gesteuerte Automatisierung Messzyklen, die zuvor Wochen manuell benötigten, erheblich verkürze.

Das Unternehmen entwickelte außerdem interne KI-Agenten, die in der Lage sind, Informationen aus Physik-, Ingenieur-, Fertigungs-, Software- und Architekturteams in mehreren Ländern zu organisieren.

Microsoft fügte hinzu, dass Forscher weiterhin für die endgültigen Entscheidungen verantwortlich seien und das System als „Wissenschaftler in der Schleife“ und nicht als vollständig autonome Forschung bezeichneten.

Verwandt: Bitcoin-Sicherheit steht vor einer neuen Herausforderung durch den Fortschritt im Quantencomputing