Microsoft gewährt unabhängigen Prüfern einen genaueren Blick auf seine Quantenhardware.
Microsoft hat am Dienstag im Discovery District der University of Maryland eine 15.000 Quadratfuß große Quantenforschungseinrichtung 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 bewertet hatte, verfügen die Prüfer nun über einen eigenen Arbeitsbereich, in dem sie Hardware laden und das System mit ihren eigenen Startsequenzen hochfahren können.
Zunächst wird DARPA ein System mit Microsofts Majorana-2-Chip testen. Microsoft sagt, sein topologischer Ansatz könnte die für die Fehlerkorrektur benötigten Ressourcen verringern; unabhängige Tests müssen jedoch noch zeigen, wie leistungsfähig das System ist.
„Das ist für uns eine große Sache, weil DARPA dadurch im Grunde die Möglichkeit erhält, die Reifen zu treten und gewissermaßen herauszufinden, wie gut diese Maschine ist und wie sie sich verhält“, sagte Reuters. Alam fügte hinzu, die Bewertung „erzwingt ein gewisses Maß an technischer Strenge, über das wissenschaftliche Teams normalerweise nicht verfügen“.
Der Weg zum Computing im Nutzmaßstab
Microsoft hatte bereits die letzte Phase des DARPA-Programms „Underexplored Systems for Utility-Scale Quantencomputing-Programm“ erreicht. Die Einrichtung in Maryland gewährt den Prüfern nun während dieser Phase 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 strebt an, einen noch ehrgeizigeren Zeitplan einzuhalten und kommerzielle Systeme bis 2029 auf den Markt zu bringen.
Um zu überprüfen, ob Microsofts topologische Architektur standhält, vereint die DARPA-Bewertung Spezialisten des Air Force Research Laboratory, des Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory und vierer nationaler 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 Bildungsbereich für Quanten-Maker, in dem Forschende praktische Erfahrungen mit dem Zusammenbau von Hardware sammeln sollen.
Der Lackmustest für topologische Qubits
Indem Microsoft Forschende der Bundesverteidigung einlädt, seine Hardware direkt zu untersuchen, geht das Unternehmen ein kalkuliertes Reputationsrisiko ein, um eine jahrelange wissenschaftliche Debatte zu klären. Die topologische Architektur des Technologiekonzerns stößt in der Quantenphysik-Community seit Langem auf Skepsis – insbesondere hinsichtlich der Frage, ob die zugrunde liegenden quasiteilchenartigen Phänomene zuverlässig funktionierende Qubits hervorbringen können.
Im Gegensatz zu den Konkurrenten IBM und Google, die sich auf supraleitende Schaltkreise konzentriert haben, setzte Microsoft seine langfristige Roadmap auf einen exotischen, risikoreichen topologischen Ansatz. Der physische Zugang für DARPA stellt Microsofts technischen Behauptungen einer genaueren unabhängigen Prüfung.
Die Bewertung durch DARPA könnte zeigen, welche Teile von Microsofts Ansatz wie vorgesehen funktionieren und welche noch weiterentwickelt werden müssen. Ihre Ergebnisse würden einen aussagekräftigeren Maßstab für den Fortschritt liefern als eine bloße Chipankündigung, liegen aber noch nicht vor.
Die Erkenntnisse von eWeek: Schlussfolgerungen für Unternehmen
Unabhängige staatliche Benchmarks verändern die Art und Weise, wie IT-Entscheider und Unternehmensverantwortliche in den nächsten fünf Jahren für Quantencomputingbudgetieren sollten:
Realitätscheck bei der Beschaffung: Die wichtigste Kennzahl der DARPA misst, ob der wirtschaftliche Wert einer Quantenberechnung die Betriebskosten des Systems übersteigt. Verantwortliche in Unternehmen, die Computing nach der klassischen Ära bewerten, sollten denselben Benchmark übernehmen, statt die bloße Zahl physischer Qubits zu verfolgen.
Strategie mit zwei Architekturen: Microsoft schützt seinen kommerziellen Software-Stack gegen mögliche Verzögerungen bei topologischer Hardware. 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 Verschlüsselungszeiträume: Die aktiven Hardware-Stresstests der DARPA zeigen, dass kryptografische Schwachstellen im Zusammenhang mit der Quantenentschlüsselung weiterhin ein relevantes Thema der nationalen Sicherheit sind. Dies bestätigt, dass Unternehmen der Migration auf 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 Proben um bis zu das 63-Fache reduzieren konnten – ein weiterer Schritt auf dem Weg dazu, die heutige Hardware nützlicher zu machen.