Microsoft hat mit dem Majorana 1, einem Quantenchip basierend auf Topokonduktoren und Majorana-Teilchen, einen möglichen Durchbruch im Quantencomputing erzielt und behauptet, praktikable Anwendungen seien nur noch Jahre entfernt. Diese Entwicklung stellt die Sicherheit aktueller Verschlüsselungsmethoden infrage und könnte die Kryptographie revolutionieren, während Microsoft im Wettlauf mit Google und IBM um die Quantencomputer-Vorherrschaft einen wichtigen Schritt macht.
Mit der Vorstellung des Majorana 1, einem neuartigen Quantenchip, hat Microsoft die Diskussion um die Zukunft des Quantencomputings neu belebt. Wie "Cointelegraph" berichtet, wirft die Entwicklung dieses Chips, der auf einer Topologischen Core-Architektur mit Majorana-Teilchen basiert, insbesondere Fragen zur Sicherheit von Kryptowährungen auf. Microsoft selbst sieht den Chip als einen wichtigen Schritt hin zu praktikablem Quantencomputing, das laut einer Pressemitteilung nur noch "Jahre, nicht Jahrzehnte" entfernt ist.
Der Majorana 1 nutzt sogenannte Topokonduktoren. Diese neuartige Materialklasse ermöglicht einen besonderen Materiezustand – den topologischen Zustand. Dieser Zustand erlaubt die Erzeugung stabilerer Qubits, den fundamentalen Informationseinheiten von Quantencomputern. Wie der Microsoft-Artikel "Microsoft’s Majorana 1 chip carves new path for quantum computing" erklärt, erlaubt diese Architektur die Platzierung von einer Million Qubits auf einem einzigen Chip. Diese Größenordnung gilt als notwendig, um komplexe Probleme zu lösen, die für klassische Computer unerreichbar sind.
Der "Guardian" zitiert Experten, die Microsofts Entwicklung als "signifikanten Fortschritt" bezeichnen, gleichzeitig aber betonen, dass die weiteren Schritte herausfordernd bleiben. Die Veröffentlichung in "Nature" untermauert die wissenschaftliche Basis der Technologie, die Skalierung auf eine Million Qubits bleibt jedoch eine Hürde. Microsoft behauptet, mit dem Topokonduktor einen Weg gefunden zu haben, diese Herausforderung zu meistern.
Die Auswirkungen auf die Kryptographie sind beträchtlich. Wie "The Quantum Insider" in einem Artikel über Blockchain und Quantencomputing ausführt, könnten leistungsfähige Quantencomputer die Verschlüsselungsalgorithmen, die Kryptowährungen wie Bitcoin schützen, brechen. Die aktuelle Verschlüsselung basiert auf mathematischen Problemen, die für klassische Computer schwer, für Quantencomputer jedoch möglicherweise leicht zu lösen sind.
Die "Economic Times" berichtet, dass Microsoft mit dem Majorana 1 in den Wettbewerb mit Google und IBM um die Entwicklung skalierbarer Quantensysteme einsteigt. Während Google kommerzielle Quantencomputing-Anwendungen in fünf Jahren erwartet und IBM große Quantensysteme bis 2033 prognostiziert, nennt Microsoft keinen konkreten Zeitrahmen.
"Nextgov" hebt hervor, dass die Entwicklung des Majorana 1 fast zwei Jahrzehnte gedauert hat. Die Schwierigkeit lag in der Kontrolle der schwer fassbaren Majorana-Teilchen. Microsoft gibt an, dies durch die Verwendung von Indiumarsenid und Aluminium erreicht zu haben. Der Chip nutzt einen supraleitenden Nanodraht zur Beobachtung der Teilchen und kann mit herkömmlicher Computerausrüstung gesteuert werden.
Die Entwicklung des Majorana 1 wirft wichtige Fragen zur Zukunft der Kryptographie und der Notwendigkeit quantensicherer Verschlüsselungsmethoden auf. Obwohl die Technologie noch in der Entwicklungsphase ist, ist das disruptive Potenzial des Quantencomputings unbestreitbar.
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