Entsperren Sie den Editor’s Digest kostenlos
Roula Khalaf, Chefredakteurin der FT, wählt ihre Lieblingsgeschichten in diesem wöchentlichen Newsletter aus.
Im Jahr 1947 wurde der erste Transistor, der grundlegende Baustein für einen digitalen Computer, aus einem als ideal für die Aufgabe angesehenen halbleitenden Material hergestellt: Germanium. Die Idee, Silizium zu verwenden, kam erst Mitte des nächsten Jahrzehnts auf, und es dauerte bis 1960, dass eine dünne Schicht oxidierten Siliziums, die in den heute am weitesten verbreiteten Transistoren zu finden ist, hinzugefügt wurde.
Quantencomputing, die große Hoffnung, um Probleme zu lösen, die heuteigen Computern unerreichbar sind, kämpft immer noch darum, seinen eigenen Silizium-Moment zu erreichen. Einige der größten Technologieunternehmen haben begonnen, ihre Bemühungen zu verstärken, um eine funktionierende Maschine zu bauen, überzeugt davon, dass das Feld endlich die Schwelle zwischen interessantem Wissenschaftsexperiment und praktischer Ingenieursaufgabe überschritten hat.
Doch es gibt keine Einigkeit darüber, wie man die grundlegendsten Elemente von Quantencomputern, sogenannte Qubits, am besten herstellen kann – oder ob zukünftige Maschinen auf einem Array unterschiedlicher Technologien basieren werden anstatt nur einer, wobei verschiedene Arten von Maschinen für verschiedene Rechenaufgaben geeignet sind.
Dieses Fehlen von Übereinstimmung über etwas so Grundlegendes ist eine ernüchternde Erinnerung daran, wie weit das Quantencomputing noch gehen muss, um sich zu bewähren. Es legt auch nahe, dass der sich abzeichnende Wettlauf zwischen einigen der größten Technologieunternehmen wahrscheinlich Gewinner und Verlierer hervorbringen wird, da einige Qubits sich als unbrauchbar erweisen.
In dieser Woche war es an der Zeit von Amazon, einem relativen Neuling im Bereich der quantenmechanischen Hardware, etwas zur wachsenden Vielfalt der Technologien beizutragen. Sein Eintritt, bekannt als Cat Qubits, ist nach Schrödingers Katze benannt, einem der am meisten missverstandenen Gedankenexperimente in der Wissenschaft (der österreichische Physiker nutzte sein Katzenparadoxon, um darauf hinzuweisen, dass es unsinnig sei zu glauben, dass eine Katze, die außer Sichtweite in einer Box eingesperrt ist, gleichzeitig lebendig und tot sein könnte, entgegen der Meinung vieler).
Die Cat Qubits gehen auf Forschungen an der Yale University vor einem Jahrzehnt zurück und wurden erstmals von dem französischen Start-up Alice & Bob entwickelt, dessen Fundraising in Höhe von 100 Millionen Euro letzten Monat ein Zeichen wachsenden Vertrauens ist, dass die Technologie bereit ist, das Labor zu verlassen. Die Komponenten sind so konzipiert, dass sie einen der häufigsten Fehlerarten unterdrücken, die alle Qubits betreffen, was sie weniger anfällig für das „Rauschen“ macht, das sich in den Maschinen aufbaut, wenn die Systeme an Größe gewinnen.
Alle Quantencomputer funktionieren, indem sie Informationen auf mehreren Qubits codieren, um die Instabilität jedes einzelnen Bestandteils auszugleichen. Je weniger fehleranfällig die Qubits sind, desto weniger sind nötig. Amazons erstes rudimentäres Quanten-Chip, hergestellt aus neun Qubits, erreicht die Leistung anderer Arten von Quanten-Chips, die 50-100 verwenden, laut Oskar Painter, dem Leiter der Quanten-Hardware des Unternehmens.
Der Fortschritt des Unternehmens, markiert durch einen Artikel in Nature, folgt auf die Behauptung von Microsoft, dass es endlich etwas aus seinem 20-jährigen Streben nach einem noch radikaleren Qubit-Typ vorzuzeigen hat, der auf der Ausnutzung eines neuen Materiezustands basiert.
Die Prototypen-Chips der beiden Unternehmen – Microsofts Majorana 1 und Amazons Ocelot – sind immer noch Jahre hinter den Branchenführern wie Googles Willow und IBMs Heron zurück. Diese und andere basieren auf unterschiedlichen Qubit-Typen mit einer längeren Erfolgsgeschichte. Selbst wenn Microsoft und Amazon recht haben, wenn sie behaupten, überlegene Komponenten zu haben, haben sie noch einen langen Weg vor sich, um zu zeigen, dass sie verwendet werden können, um praktische Maschinen zu bauen, die die Konkurrenz überflügeln.
Es gibt offensichtliche Parallelen zum derzeitigen Wettlauf zwischen den größten Technologieunternehmen, um ihre eigenen KI-Chips zu entwickeln. Painter sagt, dass Amazons Ziel im Quantenbereich das gleiche ist wie in der KI: Während sein Cloud-Arm, AWS, plant, Kunden jeden auf dem Markt erhältlichen Chip anzubieten, wird sein eigener Inhouse-Chip als Anker fungieren. Das macht die Chip-Bemühungen, sowohl in der KI als auch im Quantenbereich, für die größten Technologieunternehmen von strategischer Bedeutung.
Im Quantenbereich wird viel davon abhängen, ob der Wettlauf sich als Sprint oder Marathon erweist. Jüngste Fortschritte, wie der Fortschritt bei der Fehlerkorrektur, den Google im letzten Jahr berichtet hat, haben optimistische Schätzungen eines praktischen Quantencomputers bis zum Ende des Jahrzehnts hervorgebracht. Doch Nvidias CEO Jensen Huang hat die Quantenwelt zu Beginn dieses Jahres mit seiner Schätzung von 15-30 Jahren erschüttert, während Painter bei Amazon voraussagt, dass funktionierende Maschinen noch 10-20 Jahre entfernt sind.
Wenn vorsichtige Schätzungen richtig sind, ist fraglich, wie viele der heutigen Quantenforschungsbemühungen überleben werden. Selbst für die am besten finanzierten Start-ups wäre eine Wartezeit von einem Jahrzehnt verheerend. Und während die verschiedenen Quantenarchitekturen hochskaliert werden, ist eine Konsolidierung um weniger grundlegende Technologien wahrscheinlich.
richard.waters@ft.com