Rückschlag für Microsofts Quantencomputing-Pläne

Ein Team von Wissenschaftlern, die mit dem Softwareriesen kooperieren, muss ein Nature-Paper zurückziehen. Steht Microsofts Quanten-Forschung damit vor dem Aus?

Lesezeit: 3 Min.
In Pocket speichern
vorlesen Druckansicht Kommentare lesen 12 Beiträge

(Bild: Bartlomiej K. Wroblewski / Shutterstock.com)

Von
  • Wolfgang Stieler

2018 veröffentlichten ein Team von Wissenschaftlern von Microsoft Quanten-Labor in Delft ein Paper mit einer kleinen Sensation: Sie hatten nach eigenen Angaben erstmals so genannte Majorana-Zustände in Festkörpern nachgewiesen. Die Quasi-Teilchen sollten, so die Pläne von Microsoft, sehr viel robustere Qubits ermöglichen als in herkömmlicher Quanten-Hardware.

Nun jedoch musste dieses Paper zurückgezogen werden, da die Autoren einräumen mussten, ihre ursprüngliche Datenanalyse sei "unzureichend wissenschaftlich fundiert". Ihnen wird vorgeworfen, lediglich ausgewählte Ergebnisse übernommen zu haben, die zu ihrer Hypothese passten, unpassende Messergebnisse aber verschwiegen zu haben.

Zur Ehrenrettung der Forscher muss gesagt werden, dass die gesuchten Teilchen tatsächlich extrem schwierig nachzuweisen sind - wenn es sie überhaupt gibt. Majorana-Teilchen sind Teilchen, die sich nicht von ihren Antiteilchen unterscheiden. Die Existenz solcher Teilchen wurde bereits 1937 von dem italienischen Physiker Ettore Majorana postuliert, denn sie erfüllen die grundlegenden Gleichungen der Quantenmechanik. Bis heute wurden jedoch nur Indizien für ihre Existenz gefunden - nicht die Teilchen selbst.

In den 1980er Jahren schlug eine Gruppe von Forschern vor, in Festkörpern nach kollektiven Quantenzuständen - zum Beispiel von Löchern und Elektronen - zu suchen, die Eigenschaften von Majorana-Teilchen aufweisen sollten. Michael Freedman, Initiator und technischer Vordenker von Microsofts Quantenprojekt ersann gemeinsam mit seinem russischen Kollegen Alexei Kitajew eine Möglichkeit, aus diesen Majorana-Zuständen "topologisch geschützte Qubits" zu machen. Die Idee dabei: Da solche Majorana-Zustände immer paarweise entstehen, müsste man die Paare sofort nach der Entstehung räumlich trennen. Solche Qubits sollten gegenüber Störungen sehr viel robuster sein als beispielsweise supraleitende Qubits. 2004 konnte Freedman Microsoft davon überzeugen, auf diesem Gebiet zu forschen – seit einigen Jahren auch experimentell.

Mehr von MIT Technology Review Mehr von MIT Technology Review

Der Rückzug des Paper ist nun allerdings ein herber Rückschlag für diese Forschung, muss aber noch nicht das komplette Aus bedeuten. Denn zum einen wird das Paper formal lediglich von unabhängigen Experten überprüft. Zum anderen hat das Microsoft-Team um Leo Kouwenhovens nur einen von mehreren möglichen Ansätzen untersucht, Majorana-Fermionen zu erzeugen: Die Forscher nutzten dafür Nanodrähte, mit Schichten aus Halbleitermaterial und supraleitenden Schichten. Es gibt jedoch noch mehrere andere Ansätze dafür, die auch von anderen Forschungsgruppen verfolgt werden. Im Blog des Quantencomputer-Experten Scott Aaronson diskutiert die Community denn auch heftig über den Stand dieser Forschung.

Zudem setzt Microsoft in Sachen Quantencomputing nicht nur auf die Entwicklung eigener Hardware. Mit Azure Quantum beispielsweise hat das Unternehmen eine Cloud-Lösung in der Pipeline, mit der Kunden auf ganz verschiedene Quantenrechner zugreifen und die praktische Entwicklung von Quantensoftware proben können. Da mit IBM, Google und Amazon fast alle großen IT-Unternehmen auf diesem Gebiet aktiv sind, ist ein kompletter Rückzug von Microsoft eher unwahrscheinlich. (wst)