Warum Microsoft die Quantentechnologie als einen "großen Gewinn" ansieht

Der skalierbare Quanten-Supercomputer, den Microsoft entwickelt, ist noch nicht fertig - aber der Technologiekonzern arbeitet bereits mit der Regierung und anderen Unternehmen zusammen, um von der Quantentechnologie inspirierte Algorithmen für den Einsatz auf klassischen Hochleistungscomputern vorzubereiten und so hoffentlich den Weg für die Arbeitslasten der Zukunft zu ebnen. 

Nach fast zwei Jahrzehnten, in denen das Unternehmen die Möglichkeiten der Quanteninformatik erforscht hat, sehen Microsoft-Experten einen Durchbruch, aber auch Gefahren.

Wir haben viel gelernt, denn dies ist eines der am längsten laufenden Forschungsprojekte, die Microsoft je hatte. Ich meine, stellen Sie sich ein kommerzielles Unternehmen vor, in dem ich meinen Finanzchef jedes Quartal sehen und ihm sagen muss: Wir arbeiten immer noch an dieser Quantensache. Es ist das Jahr 17, aber glauben Sie mir, das wird so fantastisch werden. Es wird Sie umhauen, und wir kommen der Sache immer näher.

Während einer Keynote-Präsentation auf dem Nationalen Sicherheitssymposium von Microsoft fügte er hinzu: Unsere heutigen Krypto-Verfahren, diese Krypto-Technologien, werden einen hoch skalierbaren Quantencomputer nicht überleben, und deshalb gibt es all diese Arbeit, die wir über Post-Quantum-Kryptographie und das Herausfinden der Algorithmen, die wir verwenden sollten, machen. Jeder, der schon einmal mit großen Organisationen zusammengearbeitet hat, sei es eine Regierungsorganisation oder ein kommerzielles Unternehmen, weiß, dass der Austausch von Krypto- und anderen Technologien nicht einfach mit einem Fingerschnippen in sechs Monaten erledigt ist, sondern sehr viel Zeit in Anspruch nimmt. Also müssen wir diese Planung schon lange im Voraus machen.

Zanders Äußerungen kamen nur wenige Tage vor der Unterzeichnung eines Memorandums zur nationalen Sicherheit durch Präsident Joe Biden, das den wahrscheinlich langen und mühsamen Prozess zur Sicherung der amerikanischen Infrastruktur gegen solche fortschrittlichen, noch nicht existierenden Supercomputer einleitet und die Risiken unterstreicht, die sie darstellen könnten.

Das Quantencomputing, das als alternatives Berechnungsparadigma gilt, wendet bestimmte physikalische Gesetze auf die digitale Informationsverarbeitung an. Befürworter sagen voraus, dass es zu revolutionären Durchbrüchen führen könnte - etwa zu einem unhackbaren Internet -, doch wie bereits erwähnt, sind solche Ergebnisse wahrscheinlich noch Jahre entfernt.

Microsoft ist eines von mehreren großen US-Unternehmen, darunter Google und IBM, die darum wetteifern, als erste den Quantenvorteil zu erreichen.

In seiner Präsentation relativierte Zander die erwarteten Möglichkeiten und erklärte, dass Aufgaben, für die ein klassischer digitaler Transistor buchstäblich eine Million Jahre bräuchte, mit einem für Quantencomputer entwickelten Transistor in etwa einem Tag erledigt werden könnten.

"Deshalb ist es ein so wichtiger Erfolg, den wir anstreben", sagte er. 

Auch andere Führungskräfte des Unternehmens sehen das Potenzial von Quantencomputern - und die Notwendigkeit, der Arbeit in diesem Bereich weiterhin Priorität einzuräumen.

Quantencomputertechnologien können die Fähigkeit zur Analyse und Verarbeitung von Informationen für Verteidigungsanwendungen beschleunigen und gleichzeitig die Sicherheit dieser Daten und Informationen drastisch verbessern", erklärte Wes Anderson, Vice President für Verteidigung bei Microsoft Federal, am Donnerstag in einer E-Mail an FedScoop.

Das Unternehmen hat in letzter Zeit eine Reihe von Fortschritten auf seinem Weg zur Quantenrealisierung gemacht. Im März erreichten Beamte einen historischen Meilenstein für ihr Programm, indem sie die schwer fassbaren Bausteine für ein topologisches Quantenbit (Qubit) demonstrierten. 

Dennoch bleibt noch viel zu tun, bevor ein hochskalierbarer Quantencomputer fertiggestellt und voll einsatzfähig ist. 

Zander sagte, dass seine Kollegen neben den allmählichen Fortschritten in diesem Bereich auch quanteninspirierte Optimierungsalgorithmen entwerfen, die bereits jetzt auf klassischen Computern funktionieren, so dass sie, wenn der erste amerikanische Quantencomputer einsatzbereit ist, ohne weiteres zur Lösung von "transformativen" Aufgaben eingesetzt werden können.

Kürzlich wurde einer dieser zukunftsweisenden Algorithmen verwendet, um der NASA bei der Lösung eines Netzwerkplanungsproblems zu helfen, das mit der Kommunikation mit Raumfahrzeugen tief im Sonnensystem und darüber hinaus zusammenhängt.

Dies ist eine der größten Aufgaben, die wir im Rahmen wissenschaftlicher Experimente lösen, und das ist wirklich großartig.