22.06.2023

Microsoft verspricht Quanten-Supercomputer innerhalb der nächsten Dekade

Microsoft ist nun in der Lage, sogenannte Majorana-Fermionen zu erzeugen. Dies sei ein erster "Step" in Richtung "Quanten-Supercomputer".
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Quanten-Supercompter, Mocrosoft, qubits
(c) Microsoft - Illustrativer Aufbau des Quanten-Supercomputers von Microsoft in einem Azure-Datenzentrum.

Im Rahmen seiner virtuellen Konferenz „Azure Quantum: Accelerating Scientific Discovery“ gab Microsoft bekannt, einen grundlegenden Durchbruch in der Physik geschafft zu haben. Dafür hat das Unternehmen die von Fachleuten geprüften Daten in einer Zeitschrift der „American Physical Society“ vorgelegt. Der US-Konzern habe damit „den ersten Meilenstein“ auf dem Weg zu einem Quanten-Supercomputer erreicht und sei nun in der Lage, sogenannte Majorana-Fermionen zu erzeugen und zu kontrollieren und damit auf dem Weg, ein neues, hardwaregeschütztes Qubit (in der Quanteninformatik, die Grundlage für Quantencomputer) zu entwickeln.

Quanten-Supercomputer: „Eher in Jahren statt Jahrzehnten“

Krysta Svore, Microsofts Vizepräsidentin für fortgeschrittene Quantenentwicklung, erzählte Techcrunch, dass das Unternehmen glaubt, dass es weniger als zehn Jahre dauern wird, um einen Quanten-Supercomputer mit diesen Qubits zu bauen – der zuverlässig eine Million Quantenoperationen pro Sekunde durchführen kann. Dies sei eine neue Messgröße, die Microsoft einführe, da die gesamte Branche bestrebt ist, die derzeitige Ära des lauten Quantencomputers im mittleren Maßstab (NISQ) zu überwinden. „Wir denken über unseren Fahrplan und die Zeit bis zum Quanten-Supercomputer eher in Jahren als in Jahrzehnten“, so Svore.

Stabilität als Vorteil

Majorana-Qubits haben den Vorteil, dass sie sehr stabil sind (vor allem im Vergleich zu herkömmlichen Techniken), aber auch extrem schwierig zu erzeugen. Die von Experten begutachtete Arbeit belegt, dass Microsoft diesen ersten „Milestone“ auf dem Weg zu einem Quanten-Supercomputer tatsächlich erreicht hat. Um zu diesem Punkt zu gelangen, hat das US-Unternehmen Ergebnisse von mehr Geräten und weitaus mehr Daten vorgelegt als vor einem Jahr, als es diese Arbeit erstmals ankündigt hatte.

Qubits und Code

„Heute befinden wir uns wirklich auf dieser grundlegenden Implementierungsebene“, so Svore weiter bei Techcrunch. „Wir haben lärmende Quantenmaschinen in mittlerem Maßstab. Sie basieren auf physikalischen Qubits und sind noch nicht zuverlässig genug, um etwas Praktisches oder Nützliches zu leisten. Weder für die Wissenschaft noch für die kommerzielle Industrie. Die nächste Stufe, die wir als Industrie erreichen müssen, ist die der Widerstandsfähigkeit. Wir müssen in der Lage sein, nicht nur mit physikalischen Qubits zu arbeiten, sondern diese physikalischen Qubits mit einem fehlerkorrigierenden Code zu versehen und sie als eine Einheit zu verwenden, die als logisches Qubit dient.“

Quanten-Supercomputer: Multiqubit-System als Ziel

Um diesen Punkt zu erreichen, brauche man einen Quantencomputer, der diese „eine Million zuverlässigen Quantenoperationen pro Sekunde“ und eine Fehlerrate von „einer pro Billion Operationen“ durchführen könne. Konkretes Ziel ist es, ein kleineres Multiqubit-System zu bauen und ein vollständiges Quantensystem zu demonstrieren.

Azure Quantum Elements und Copilot for Azure Quantum

Microsoft hat zudem nicht nur diese Roadmap vorgestellt, sondern auch „Azure Quantum Elements“, eine Plattform zur Beschleunigung wissenschaftlicher Entdeckungen durch die Kombination von Hochleistungscomputern, KI und Quantenphysik, sowie „Copilot for Azure Quantum“, ein speziell trainiertes KI-Modell, das Wissenschaftler:innen bei der Erstellung von Berechnungen und Simulationen im Quantenbereich helfen soll.

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Thomas Greiner | Konzernsteuerung - Strategie Owner Innovation | Asfinag | (c) LinkedIn-Profil Thomas Greiner

Extremtemperaturen, Monsungüsse und schärfstes Streetfood: Die Ankunft in Mumbai ist ein sensorischer Weckruf. Um das Land und seinen Modernisierungshunger zu verstehen, lohnt sich ein Blick auf die Zahlen im direkten Kontrast zu Österreich: Mit über 1,4 Milliarden Menschen ist Indien das bevölkerungsreichste Land der Erde. Das durchschnittliche BIP bzw. Einkommen liegt bei rund 2.300 bis 2.500 Euro pro Kopf im Jahr, in Österreich sind es rund 50.000 bis 55.000 Euro. Auch bei der Lebenserwartung klafft mit etwa 68 bis 71 Jahren in Indien gegenüber über 82 Jahren in Österreich eine Lücke von mehr als einem Jahrzehnt.

Den wohl drastischsten Tribut fordert das Wachstum auf den Straßen: Während Österreich jährlich rund 350 bis 400 Verkehrstote zählt, verzeichnet Indien offiziell über 150.000 bis 170.000 Opfer – mehr als 450 tödlich verunglückte Menschen an einem einzigen Tag. In Gesprächen mit den dortigen Behörden über Vermeidungsstrategien wurde schnell deutlich: Sicherheit ist hier untrennbar mit dem rasanten Ausbau und der Modernisierung resilienter Infrastruktur verknüpft.

Gleichzeitig verlangt einem der Alltag vor Ort alles ab. Der permanente Geräuschpegel, die drückende Schwüle, die spürbare Luftverschmutzung und die sprachlichen Nuancen zwischen rasantem indischem Englisch und lokalen Dialekten fordern die eigene Anpassungsfähigkeit fortwährend heraus. Diese Reibungspunkte machen jedoch schonungslos bewusst, auf welch hohem Niveau unsere europäische Lebensqualität angesiedelt ist, eine Grenzerfahrung, die extrem fordernd, aber genau deshalb ungemein lehrreich war.

Indien klettert im Global Innovation Index unaufhörlich nach oben (mittlerweile fest unter den weltweiten Top 40) und stellt nach den USA und China das drittgrößte Startup-Ökosystem der Welt. Wer begreifen will, wie skalierbare Technologien und Großinfrastrukturen unter extremen Rahmenbedingungen entstehen, muss hierherblicken und Zeit vor Ort investieren.

Bildung als knappes Privileg & als Treibstoff

Der Kontrast zu unserer gewohnten akademischen Welt ist gewaltig: Während ein Studium bei uns oft als Selbstverständlichkeit wahrgenommen wird, ist der Zugang zu universitärer Bildung in Indien ein hart erkämpftes Gut. Das resultiert in einer beispiellosen Leistungsbereitschaft. Am renommierten Indian Institute of Technology (IIT) Bombay, wo ich einen Teil meiner Zeit verbracht habe, ist der Wissensdurst und der unbedingte Umsetzungswille der Studierenden mit Händen greifbar. Die Universitäten fungieren nicht als Elfenbeintürme, sondern als agile Brutstätten, die ein kompromissloses unternehmerisches Mindset tief in den Köpfen verankern. Die Begegnungen mit zahlreichen Studierenden, deren unbändige Motivation und gelebtes Erfindertum wirkten förmlich ansteckend.

Startups: Tempo, 7-Tage-Woche und radikale Kostenvorteile

Dieser Geist setzt sich nahtlos in der Gründerszene fort. Bei meinen Treffen mit lokalen Startups war die Dynamik greifbar. Man gewinnt schnell das Gefühl, die Arbeitswoche hätte hier grundsätzlich sieben Tage und ein Urlaub wirkt wie ein Luxusgut für spätere Zeiten.

Deepdive im Indian Institute of Technology Bombay

Besonders im Software- und KI-Umfeld verblüffen die Kennzahlen für Ingenieurleistungen: Gründer nannten mir gegenüber wiederholt Werte von halber Entwicklungszeit bei einem Drittel der Kosten im Vergleich zu Europa. Auch wenn sich solche Relationen im Detail schwer unabhängig verifizieren lassen, steht fest: Die Kombination aus hochqualifizierten Fachkräften, niedrigen Stundensätzen und bedingungslosem Einsatzwillen verschafft dem indischen Tech-Sektor eine enorme Hebelwirkung. Auch wenn „Made in Europe“ zu Recht einen hohen Stellenwert genießt, sollten gerade bei uns junge Startups über strategische Zeit- und Kostenvorteile durch gezielte Kooperationen mit indischen Partnern nachdenken.

Deep Tech & Infrastruktur: Von Quanten-KI bis RAHSTA Expo

In gemeinsamen Workshops am Civil Engineering Department des IIT Bombay drehte sich die Diskussion um handfeste Zukunftstechnologien. Dabei zeigten insbesondere Impulse zur Optimierung von Energieprofilen in Immobilien mittels quantencomputergestützter Algorithmen auf, wie CO₂-Fußabdrücke im Gebäudesektor auf mathematisch völlig neuem Niveau minimiert werden können.

Den praktischen Gegenpol lieferte die RAHSTA Expo, Asiens Leitmesse für den Straßen-, Brücken- und Tunnelbau. Von KI-gestütztem Asset-Monitoring über Baugeräteautomatisierung bis hin zu lückenlosen Digital Twins und Low-Carbon-Baumaterialien: Das Tempo, mit dem Indien seine lebenswichtigen Verkehrs- und Großinfrastrukturen digitalisiert, ist beeindruckend.

Fazit: Was wir lernen müssen

Indien wartet nicht auf globale Standards, es gestaltet sie durch schiere Geschwindigkeit und Pragmatismus mit. Für das europäische Innovations-Ökosystem liegt der wichtigste Lerneffekt nicht allein im Technologietransfer, sondern vor allem im Mindset: Hunger auf Fortschritt, radikale Umsetzungsstärke und der Mut, Spitzenforschung und Unternehmertum ohne Berührungsängste zu verschmelzen.

Während bei uns in Europa dichte Regulatorien oft für lange Verfahrensdauern und zähe Bauzeiten sorgen, geht Indien den umgekehrten Weg. Ein ausgewogenes Mittelding aus europäischer Sorgfalt und indischem Tempo wäre für beide Welten ein echter Gewinn. Was wir zudem ganz konkret lernen können, ist der Umgang mit extremen Wetterereignissen: Wie Großinfrastruktur immenser Hitze und sintflutartigem Starkregen trotzt, zeigt uns Indien eindrucksvoll. Blicken wir also öfter über den eigenen Fahrbahnrand hinaus.

„Fortschritt entsteht dort, wo wir die Komfortzone der Standards verlassen und über den gewohnten Fahrbahnrand hinausdenken.“ Thomas Greiner. Im Bereich der Verkehrssicherheit wird viel geforscht, es gibt hier aber auch viel aufzuholen, eine Change für Firmen aus Österreich.


Mein Dank gilt Alexander Redlein (TU Wien) für die Ermöglichung dieser Studienreise, Rashmi Jois für die Begleitung durch die Metropole Mumbai sowie den Partnern am IIT Bombay für den profunden akademischen Dialog sowie der Trade Commission Indien für die wertvolle Vernetzung vor Ort.

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Microsoft verspricht Quanten-Supercomputer innerhalb der nächsten Dekade

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Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Die Entwicklung eines Quanten-Supercomputers hat das Potenzial, großen Einfluss auf verschiedene Bereiche der Gesellschaft zu haben, wie beispielsweise Medizin, Finanzen, Energiesektor, Logistik und mehr. Mit der Fähigkeit, komplexe Berechnungen in kürzester Zeit durchzuführen, könnten große Fortschritte in der Wissenschaft und Technologie erzielt werden. Auf der anderen Seite birgt der Fortschritt der Quantencomputertechnologie auch Herausforderungen im Hinblick auf Sicherheit und Datenschutz, die angegangen werden müssen.

Microsoft verspricht Quanten-Supercomputer innerhalb der nächsten Dekade

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Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Es wird erwartet, dass Microsoft innerhalb der nächsten Dekade einen Quanten-Supercomputer mit einer neuen Messgröße – einer Million zuverlässigen Quantenoperationen pro Sekunde – baut. Dies wird voraussichtlich zu einer signifikanten wirtschaftlichen und technologischen Veränderung führen und die Möglichkeiten für zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsprojekte eröffnen. Die Einführung von Azure Quantum Elements und Copilot for Azure Quantum zeigt, dass Microsoft sich aktiv bemüht, die Nutzung von Quantencomputern in der Industrie und Wissenschaft zu beschleunigen und voranzutreiben.

Microsoft verspricht Quanten-Supercomputer innerhalb der nächsten Dekade

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Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Innovationsmanager:in?

Als Innovationsmanager:in sollten Sie sich über den Fortschritt in der Quanten-Computertechnologie im Allgemeinen und Microsofts Fortschritte auf diesem Gebiet im Besonderen im Klaren sein. Microsoft hat durch die Vorgehensweise von Majorana-Fermionen einen bedeutenden Durchbruch erzielt und arbeitet daran, einen Quanten-Supercomputer zu bauen, der in der Lage ist, eine Million Quantenoperationen pro Sekunde auszuführen. Dieser Fortschritt könnte die Art und Weise, wie wir Probleme angehen und lösen, revolutionieren, insbesondere für komplexe und umfangreiche Datensätze und Simulationen, was vielfältige Herausforderungen und Möglichkeiten im Bereich der Innovation bietet.

Microsoft verspricht Quanten-Supercomputer innerhalb der nächsten Dekade

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Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Investor:in?

Microsoft gibt bekannt, dass das Unternehmen auf dem Weg ist, einen Quanten-Supercomputer mit Qubits zu entwickeln, die zuverlässig eine Millionen Quantenoperationen pro Sekunde durchführen können. Das Unternehmen sieht den Zeitrahmen für die Entwicklung eines solchen Quanten-Supercomputers eher in Jahren als in Jahrzehnten. Dieser Fortschritt könnte langfristig große Auswirkungen auf verschiedene Branchen haben, insbesondere in Bereichen, die von schnelleren und leistungsfähigeren Rechenleistungen profitieren. Als Investor:in sollten Sie diese Entwicklung verfolgen, da sie die Zukunft der Technologie verändern könnte.

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Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Politiker:in?

Als Politiker:in kann der Fortschritt in der Entwicklung von Quanten-Supercomputern von Microsoft von großer Bedeutung sein. Diese könnten in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Lösung komplexer Probleme in Bereichen wie der Forschung, Kryptographie und Datenanalyse spielen. Die Fähigkeit, Millionen von Quantenoperationen pro Sekunde durchzuführen, könnte auch große Auswirkungen auf die Geschwindigkeit und Effizienz von Berechnungen haben, die für Regierungsbehörden von Bedeutung sind. Es ist daher wichtig, über die Entwicklung solcher Technologien auf dem Laufenden zu bleiben und zu verstehen, wie sie unsere Politik und Gesellschaft beeinflussen könnten.

Microsoft verspricht Quanten-Supercomputer innerhalb der nächsten Dekade

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Was könnte das Bigger Picture von den Inhalten dieses Artikels sein?

Microsoft hat einen grundlegenden Durchbruch in der Physik erzielt, indem es sogenannte Majorana-Fermionen erzeugt und kontrolliert hat. Dieser Durchbruch bringt Microsoft einen Schritt näher an die Entwicklung von Quanten-Supercomputern, die in der Lage sind, Millionen von Quantenoperationen pro Sekunde auszuführen. Das Unternehmen behauptet, dass es weniger als zehn Jahre dauern wird, um einen solchen Quanten-Supercomputer zu bauen. Microsoft hat auch eine Plattform namens Azure Quantum Elements eingeführt, die die Kombination von Hochleistungscomputern, KI und Quantenphysik zur Beschleunigung wissenschaftlicher Entdeckungen ermöglicht.

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