Microsoft gewährt unabhängigen Prüfern einen genaueren Einblick in seine Quantenhardware.
Microsoft hat am Dienstag eine 15.000 Quadratfuß große Einrichtung für Quantenforschung im Discovery District der University of Maryland eröffnet und der Defense Advanced Research Projects Agency direkten physischen Zugang zu seiner proprietären Quantenhardware gewährt.
Während DARPA die Systeme von Microsoft zuvor aus der Ferne an Standorten in Redmond im US-Bundesstaat Washington und in Europa evaluiert hatte, steht den Prüfern nun ein eigener Arbeitsbereich zur Verfügung, in dem sie Hardware laden und das System mit ihren eigenen Startsequenzen hochfahren können.
DARPA wird zunächst ein System mit Microsofts Chip Majorana 2 testen. Microsoft sagt, sein topologischer Ansatz könne die für die Fehlerkorrektur erforderlichen Ressourcen reduzieren; unabhängige Tests müssen jedoch noch zeigen, wie gut das System funktioniert.
„Das ist für uns eine große Sache, weil DARPA damit im Grunde die Reifen treten und gewissermaßen herausfinden kann, wie gut diese Maschine ist und wie sie funktioniert“, sagte Zulfi Alam, Corporate Vice President von Microsoft Quantum, gegenüber Reuters. Alam fügte hinzu, die Evaluierung „setzt ein gewisses Maß an technischer Strenge durch, das wissenschaftliche Teams normalerweise nicht haben“.
Der Weg zur Rechenleistung im Nutzmaßstab
Microsoft hatte bereits die letzte Phase des DARPA-Programms „Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing“ erreicht.Die Einrichtung in Maryland ermöglicht den Prüfern nun während dieser Phase den Zugang vor Ort – als Bestandteil der umfassenderen Quantum Benchmarking Initiative. DARPA untersucht mehrere kommerzielle Quanten-architekturen, um festzustellen, ob ein Ansatz bis 2033 eine wirtschaftlich tragfähige Maschine im Nutzmaßstab hervorbringen kann. Microsoft strebteinen noch ehrgeizigeren Zeitplan an und peilt kommerzielle Systeme bis 2029 an.
Um zu überprüfen, ob Microsofts topologische Architektur den Erwartungen standhält, vereint die Evaluierung von DARPA Spezialisten des Air Force Research Laboratory, des Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory und von vier nationalen Laboratorien: Los Alamos, Oak Ridge, Lawrence Berkeley und Lawrence Livermore.
Neben den Verteidigungstests umfasst die Einrichtung einen von Intel, AMD, Riverlane, Fermilab und IQM unterstützten Bildungs-Makerspace für Quantencomputer, in dem Forschende den praktischen Zusammenbau von Hardware erlernen können.
Der Härtetest für topologische Qubits
Indem Microsoft Bundesforschern aus dem Verteidigungsbereich erlaubt, seine Hardware direkt zu untersuchen, geht das Unternehmen ein kalkuliertes Reputationsrisiko ein, um eine jahrelange wissenschaftliche Debatte zu klären. Der topologische Ansatz des Technologiekonzerns stößt in der Quantenphysik-Community seit Langem auf Skepsis, weil fraglich ist, ob die zugrunde liegenden Quasiteilchenphänomene zuverlässig funktionale Qubits hervorbringen können.
Im Gegensatz zu den Konkurrenten IBM und Google, die sich auf supraleitende Schaltkreise konzentriert haben, setzte Microsoft seine langfristige Roadmap auf ein exotisches, risikoreiches topologisches Konzept. Der physische Zugang für DARPA stellt Microsofts technische Behauptungen einer genaueren unabhängigen Prüfung unter.
Die Evaluierung durch DARPA könnte zeigen, welche Teile von Microsofts Ansatz wie vorgesehen funktionieren und welche noch weiterentwickelt werden müssen. Die Ergebnisse würden den Fortschritt besser messbar machen als die bloße Ankündigung eines Chips, liegen aber noch nicht vor.
Das Ergebnis der eWeek-Recherche: Erkenntnisse für Unternehmen
Unabhängige staatliche Benchmarks verändern die Art und Weise, wie IT-Entscheider und Unternehmensverantwortliche ihre Budgets für Quantencomputing in den nächsten fünf Jahren planen sollten:
Realitätscheck bei der Beschaffung: Die zentrale Kennzahl von DARPA misst, ob der wirtschaftliche Wert einer Quantenberechnung die Betriebskosten des Systems übersteigt. Unternehmensverantwortliche, die Rechenleistung nach dem klassischen Zeitalter bewerten, sollten denselben Maßstab anlegen, statt die bloße Zahl physischer Qubits zu verfolgen.
Strategie mit zwei Architekturen: Microsoft schützt seinen kommerziellen Software-Stack gegen mögliche Verzögerungen bei topologischer Hardware ab. Durch Partnerschaften wie das für 2027 geplante Neutralatom-System „Magne“ von Atom Computing mit 50 logischen Qubits stellt Microsoft sicher, dass Kunden von Azure Quantum unabhängig vom Produktionsstart der Majorana-Chips fehlertolerante Anwendungen entwickeln können.
Langfristige Verschlüsselungsfristen: Die aktiven Hardware-Stresstests von DARPA zeigen, dass kryptografische Schwachstellen im Zusammenhang mit der Entschlüsselung durch Quantencomputer weiterhin ein aktuelles Problem der nationalen Sicherheit darstellen. Dies bekräftigt, dass Unternehmen der Migration zur Post-Quanten-Kryptografie in ihrer bestehenden Dateninfrastruktur weiterhin Priorität einräumen sollten.
Weiterlesen: Forschende von IBM berichteten, dass sie die Zahl der für ein Quantenexperiment benötigten Stichproben um bis zu das 63-Fache senken konnten – ein weiterer Schritt auf dem Weg, die heutige Hardware nützlicher zu machen.