Durchbruch im Quantencomputing: Microsoft stellt bahnbrechenden Halbleiter vor, potenzielle Gegenmaßnahme gegen drohende Kryptowährungsrisiken

Kurz gesagt

Microsoft sagte, sein neuer Quantenchip Majorana 2 sei 1.000-mal zuverlässiger als seine Vorgängergeneration und könne dazu beitragen, bis 2029 skalierbares Quantencomputing zu ermöglichen.

Das Unternehmen sagte, KI-Tools spielten eine Schlüsselrolle bei der Beschleunigung der Forschung, Materialentdeckung und Herstellungsverbesserungen hinter dem Chip.

Die Ankündigung verstärkt die wachsende Besorgnis darüber, wann Quantencomputer leistungsfähig genug werden könnten, um die moderne Kryptographie zu bedrohen.

Künstliche Intelligenz trägt dazu bei, Durchbrüche im Quantencomputing zu beschleunigen, während Forscher darum kämpfen, Maschinen zu bauen, die eines Tages die Kryptografie herausfordern könnten, die Bitcoin und einen Großteil des modernen Internets sichert.

Während seiner jährlichen Build-Konferenz am Dienstag stellte Microsoft Majorana 2 vor, einen neuen topologischen Quantenchip, der angeblich 1.000 Mal zuverlässiger ist als sein Vorgänger. Laut Microsoft erreicht der Chip eine durchschnittliche Qubit-Lebensdauer von 20 Sekunden, einige sogar bis zu einer Minute.

In einem Blogbeitrag im Anschluss an die Ankündigung sagte Microsoft, dass seine Microsoft Discovery-Plattform und seine Agenten-KI-Tools Forschern geholfen haben, jahrzehntelange Quantenforschung zu analysieren, vielversprechende Materialien zu identifizieren, Messungen zu automatisieren, Herstellungsprozesse zu optimieren und Herstellungsfehler aufzudecken, die die Zuverlässigkeit von Qubits verbesserten.

„Durch die Anwendung jüngster Fortschritte in der Agenten-KI, die speziell darauf ausgelegt sind, den wissenschaftlichen Prozess zu beschleunigen und die Zusammenarbeit zu beschleunigen, überwindet das Quantenteam von Microsoft wichtige Hindernisse in Bezug auf Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit und Größe, die die Anwendung von Quantencomputing auf reale Szenarien eingeschränkt haben“, schrieb Microsoft.

Majorana 2 baut auf dem Majorana 1-Chip von Microsoft auf und ersetzt seinen topologischen Supraleiter auf Aluminiumbasis durch ein bleibasiertes Design, das Qubits besser vor Störungen schützt. Diese Änderung führte laut Microsoft zu erheblichen Verbesserungen bei Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit. In Verbindung mit seinem kompakten Qubit-Design, so das Unternehmen, bringe es skalierbares Quantencomputing näher an die Realität – etwas, das das Unternehmen nun bis 2029 erreichen will.

„Wir müssen jedes Jahr Verbesserungen vornehmen, die uns der Entwicklung eines Computers näher bringen, von dem wir glauben, dass er einen enormen kommerziellen und gesellschaftlichen Wert haben wird“, sagte Microsoft Technical Fellow Chetan Nayak in einer Erklärung. „Um das zu erreichen, müssen wir diesen Plan weiter verfolgen, aber wo stehen wir im Vergleich zum letzten Jahr? Wir sind 1.000 Mal besser.“

Um Forschern aus mehreren Ländern und Disziplinen dabei zu helfen, sich im wachsenden Wissensbestand des Projekts zurechtzufinden, hat das Quantenteam von Microsoft einen KI-Agenten entwickelt, der Informationen aus dem gesamten Programm organisiert, analysiert und anzeigt.

„Der Einsatz von Agenten-KI zur Automatisierung der Messungen hat das Spiel verändert“, sagte Zulfi Alam, Corporate Vice President für Quanten bei Microsoft. „Es durchläuft etwas Mathematik und fängt an zu fragen: ‚Hey, wo finde ich den tiefsten Punkt, an dem alles irgendwie funktioniert?‘ Und es kann all diese Spannungsanpassungen parallel durchführen, was ein Mensch nicht kann. Die Art und Weise, wie unser Geist funktioniert, ist linearer.“

Die Ankündigung erfolgt vor dem Hintergrund anhaltender Besorgnis über den „Q-Day“, den Punkt, an dem ein Quantencomputer leistungsfähig genug wird, um die weit verbreitete Public-Key-Kryptographie zu knacken, was es Angreifern ermöglicht, private Schlüssel aus offengelegten öffentlichen Schlüsseln abzuleiten und Gelder zu stehlen.

Es wird allgemein erwartet, dass Bitcoin in diesem Fall eines der größten Ziele sein wird, wobei BTC im Wert von etwa 461 Milliarden US-Dollar aufgrund offengelegter öffentlicher Schlüssel gefährdet sein soll. Es ist eine potenzielle Zukunft, die die Entwickler lösen wollen, bevor sie Wirklichkeit wird.

„Was ein Quantencomputer tun könnte, und das ist für Bitcoin relevant, ist, die digitalen Signaturen zu fälschen, die Bitcoin heute verwendet“, sagte Justin Thaler, Forschungspartner bei Andreessen Horowitz und außerordentlicher Professor an der Georgetown University, zuvor gegenüber Decrypt. „Jemand mit einem Quantencomputer könnte eine Transaktion autorisieren, bei der alle Bitcoins von Ihren Konten abgebucht werden, oder, wie auch immer Sie es denken wollen, wenn Sie sie nicht autorisiert haben. Das ist die Sorge.“

Microsoft ist nicht der Einzige, der schnelle Fortschritte meldet. Im Oktober zeigte Googles Willow-Chip eine deutliche Reduzierung der Quantenfehlerraten, während neuere Untersuchungen von Caltech darauf hindeuteten, dass das Brechen der Elliptischen-Kurven-Kryptographie möglicherweise weniger Quantenressourcen erfordert als bisher angenommen.

Google prognostizierte, dass der Q-Day bis 2032 eintreten könnte, während andere Forscher sagten, dass dies bis 2030 der Fall sein könnte.