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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Seit heute ist die PPWR EU-weit unmittelbar anwendbar. Der Handelsverband fordert ein Moratorium, eine PwC-Studie zeigt zeitgleich, dass die Konsument:innen strengere Regeln wollen. Ein Überblick, welche Pflichten tatsächlich schon greifen und wo Kleinstunternehmen ausgenommen sind.
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Symbolbild, erstellt mit Künstlicher Intelligenz (Google Gemini)
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Kaffeekapseln, Teebeutel, Etiketten, Verschlüsse, Tragetaschen: Der Verpackungsbegriff der neuen EU-Verordnung ist weit gefasst. Erfasst sind laut Wirtschaftskammer alle Verpackungen, die auf dem EU-Markt in Verkehr gebracht werden, unabhängig vom Material und davon, ob sie leer oder befüllt sind. Betroffen ist damit jedes Unternehmen, das Verpackungen oder verpackte Produkte in Verkehr bringt. Die Verordnung (EU) 2025/40, kurz PPWR, gilt seit heute in ihren Kernbestimmungen unmittelbar in allen 27 Mitgliedstaaten.

Nicht alle Vorgaben greifen sofort

Für Unternehmen ist das der wichtigste Punkt: Nur einzelne Pflichten sind ab dem Stichtag anwendbar. Das hält das Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Klima- und Umweltschutz, Regionen und Wasserwirtschaft (BMLUK) in seinem Merkblatt fest. Zur Präzisierung der übrigen Vorgaben fehlten im Juni noch 18 Durchführungsrechtsakte und 17 delegierte Rechtsakte. Die Leerraumbegrenzung für Versandverpackungen, die Mindestrezyklatanteile und die Design-for-Recycling-Kriterien greifen ab 1. Jänner 2030. Die harmonisierte Entsorgungskennzeichnung folgt frühestens am 12. August 2028 oder 24 Monate nach Inkrafttreten der zugehörigen Durchführungsrechtsakte.

Handelsverband: „Sehenden Auges ins Verpackungschaos“

Der Handelsverband trägt die Ziele der Verordnung nach eigenen Angaben mit, kritisiert die Umsetzung aber scharf. Händler müssten informieren, prüfen, dokumentieren und nachweisen, hätten aber in vielen Fällen keinen Zugang zu den erforderlichen Unterlagen, weil diese typischerweise bei Verpackungsherstellern oder anderen vorgelagerten Akteuren lägen. „Brüssel schickt unsere Branche sehenden Auges ins Verpackungschaos“, sagt Geschäftsführer Rainer Will.

Anfang August legte die EU-Kommission die zweite Auflage ihrer FAQs vor, laut Handelsverband mit 26 neuen und sieben überarbeiteten Punkten. Der Verband fordert ein Moratorium für alle Bestimmungen, deren Auslegung, technische Umsetzung oder Vollziehbarkeit noch nicht rechtssicher geklärt ist. Ein neues Kapitel dieser FAQ-Auflage behandelt die Durchsetzung: Der Geltungsbeginn soll Handelsströme und Lieferketten nicht stören. Rechtsverbindliche Auslegungen sind Leitlinien und FAQs der Kommission laut Wirtschaftskammer allerdings nicht.

Der erste Schritt ist die eigene Rolle

Die Wirtschaftskammer bezeichnet die korrekte Einordnung der eigenen Rolle als zentrale Herausforderung. Die Konformitätserklärung trifft den Erzeuger, also wer eine Verpackung oder ein verpacktes Produkt unter eigenem Namen oder eigener Marke herstellt oder herstellen lässt. Er muss dafür ein Konformitätsbewertungsverfahren durchführen und eine technische Dokumentation erstellen. Importeure fordern diese Unterlagen ein und bewahren sie auf, fünf Jahre bei Einweg- und zehn Jahre bei Mehrwegverpackungen. Vertreiber trifft ein geringerer Sorgfaltsmaßstab: Sie müssen prüfen, ob Erzeuger und Importeur auf der Verpackung angeführt sind.

Ausnahme für Kleinstunternehmen, mit einem Haken

Für Kleinstunternehmen mit weniger als zehn Mitarbeitern und weniger als zwei Millionen Euro Umsatz oder Bilanzsumme gelten laut Wirtschaftskammer Erleichterungen. In der Regel treffen sie dann die Vertreiberpflichten. Wer als Kleinstunternehmen fertig verpackte Ware einkauft, die im Rahmen einer Lohnabfüllung bereits unter der eigenen Marke gelabelt wurde, gilt rechtlich nicht als Erzeuger.

Die Ausnahme greift jedoch nicht, sobald Einzelkomponenten wie Tiegel, Deckel und Dichtungsring zugekauft und im eigenen Betrieb befüllt oder zusammengesetzt werden. Dann entsteht die Verkaufseinheit erst dort, und das Unternehmen wird laut Wirtschaftskammer zum originären Erzeuger.

Stoffgrenzwerte und Lagerbestände

Inhaltlich anwendbar sind seit heute die Anforderungen an Stoffe in Verpackungen nach Artikel 5. Für Blei, Cadmium, Quecksilber und sechswertiges Chrom gilt ein Summengrenzwert von 100 mg/kg. Für Verpackungen mit Lebensmittelkontakt kommen PFAS-Grenzwerte hinzu: 25 ppb für einzelne und 250 ppb für die Summe der nicht-polymeren PFAS. Eine vollständig harmonisierte EU-Prüfmethode dafür gibt es laut dem Umweltdienstleister Interzero in seinen PPWR-FAQ noch nicht.

Verpackungen, die vor dem 12. August in Verkehr gebracht wurden, sind von den neuen Verpflichtungen ausgenommen. Das gilt laut Wirtschaftskammer etwa für bestehende Lagerbestände bei Vertreibern.

In Österreich fehlt die Novelle

An der Verpflichtung zur Teilnahme an einem Sammel- und Verwertungssystem ändert sich vorerst nichts, ebenso wenig an den Meldepflichten. Ein Begutachtungsentwurf für die notwendige AWG-Novelle liegt laut Wirtschaftskammer noch nicht vor, damit fehlen auch die Strafbestimmungen. Das hat eine Konsequenz für Zweifelsfälle: Einen Feststellungsbescheid zur eigenen Rolle kann es erst geben, wenn eine nationale Begleitgesetzgebung mit Verwaltungsstrafbestimmungen in Kraft ist.

Die Konsument:innen sind längst weiter

Eine aktuelle Studie von PwC Österreich zeigt, dass die Erwartungen der Kundschaft weiter reichen. Befragt wurden im Juni 1.000 Personen zwischen 14 und 75 Jahren. Neun von zehn ärgern sich über unnötig große Verpackungen, 84 Prozent fordern nachhaltige Verpackungen als verpflichtenden Standard.

Ausgerechnet im Onlinehandel, wo der Handelsverband die größten Umsetzungsprobleme ortet, sind die Erwartungen hoch: 83 Prozent erwarten wiederverwendbare Versandverpackungen, 72 Prozent nehmen dafür längere Lieferzeiten in Kauf.

„Wer Verpackung reduziert, Mehrweg ermöglicht und Entsorgung einfacher macht, gewinnt nicht nur regulatorische Sicherheit, sondern echtes Kundenvertrauen“, sagt Stefan Merl, Director Sustainability Services bei PwC Österreich.

Ob das geforderte Moratorium kommt, ist offen. Wie Unternehmen Mehrweg als Geschäftsmodell denken können, hat Martina Scheuch im April in einem Gastkommentar auf brutkasten beschrieben. Worauf junge Unternehmen bei Verpackungen von Anfang an achten sollten, erklärte Interzero-Geschäftsführer Thomas Glatz im Verpackungs-1×1.

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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.

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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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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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