Quantum Computing kämpft darum, seinen Siliziummoment zu erreichen

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Roula Khalaf, Herausgeber der FT, wählt ihre Lieblingsgeschichten in diesem wöchentlichen Newsletter aus.

Im Jahr 1947 wurde der erste Transistor, der grundlegende Baustein für einen digitalen Computer, mit einem halbleitenden Material hergestellt, das als ideal für die Aufgabe angesehen wurde: Germanium. Die Idee, Silizium zu verwenden, kam erst in der Mitte des nächsten Jahrzehnts, und erst 1960 wurde eine dünne Schicht oxidiertes Silizium, die bei den am häufigsten verwendeten Transistoren von heute zu finden ist, hinzugefügt.

Quantum Computing, die große Hoffnung auf die Lösung von Problemen, die heutige Computer außer Reichweite sind, kämpft immer noch darum, einen eigenen Siliziummoment zu erreichen. Einige der größten Technologieunternehmen haben damit begonnen, ihre Versuche, eine Arbeitsmaschine aufzubauen, überzeugt, dass das Feld endlich die Schwelle zwischen interessantem wissenschaftlicher Experiment und praktischer technischer Herausforderung überschritten hat.

Es gibt jedoch keinen Konsens darüber, wie es am besten die grundlegendsten Elemente von Quantencomputern herstellt, die als Qubits bezeichnet werden – oder ob zukünftige Maschinen eher auf einer Reihe verschiedener Technologien als nur einer basieren, wobei verschiedene Arten von Maschinen für unterschiedliche Computerprobleme geeignet sind.

Diese mangelnde Übereinstimmung über etwas so Grundlegendes ist eine ernüchternde Erinnerung daran, wie weit Quanten Computing muss sich noch beweisen, um sich zu beweisen. Es deutet auch darauf hin, dass das Rennen zwischen einigen der größten Technologieunternehmen wahrscheinlich Gewinner und Verlierer produzieren wird, da einige Qubits nicht ausgehen.

Diese Woche war es die Wende von Amazon, einem relativen Neuling im Bereich der Quantenhardware, um das Multiplizieren von Technologien zu ergänzen. Sein Eintrag, bekannt als Katzenqubitsist nach Schrödingers Katze benannt, eines der am meisten missverstandenen Gedankenexperimente in der Wissenschaft (der österreichische Physiker verwendete sein katzenartiges Paradox, um darauf hinwiesen, dass es unsinnig war zu glauben, dass eine Katze, die in einer Box in einer Schachtel außer Sichtweite geschlossen war, gleichzeitig zu tun haben könnte, was viele glaubt).

Cat Qubits verfolgen vor einem Jahrzehnt ihre Ursprünge für die Forschung an der Yale University und wurden erstmals vom französischen Start-up Alice & Bob geführt, deren Spendenaktionen im letzten Monat ein Zeichen des wachsenden Vertrauens dafür sind, dass Technologie ist bereit, über das Labor hinauszugehen. Die Komponenten sind so konzipiert, dass eine der gängigen Fehlertypen unterdrückt, die alle Qubits betreffen, und sie weniger anfällig für das „Rauschen“ sind, das sich in Maschinen aufbaut, wenn die Systeme an Skalene genommen werden.

Alle Quantencomputer arbeiten, indem sie Informationen zu mehreren Qubits codieren, um die Instabilität jeder einzelnen Komponente auszugleichen. Je weniger fehleranfällig die Qubits, desto weniger benötigt die Anzahl. Der erste rudimentäre Quantenchip von Amazon, der aus neun Qubits hergestellt wurde, erzielt die Leistung anderer Quantenchip-Arten unter Verwendung von 50-100, so Oskar Painter, der Leiter der Quantenhardware des Unternehmens.

Der Fortschritt des Unternehmens, gekennzeichnet durch ein Papier in Naturfolgt Microsofts Behauptung Dass es endlich etwas aus seiner 20-jährigen Streben nach einer noch radikaleren Qubit-Art zu zeigen hat, basierend auf der Ausbeutung eines neuen Zustands der Materie.

Die Prototyp -Chips der beiden Unternehmen – Microsofts Majorana 1 und Amazon’s Ocelot – liegen immer noch Jahre hinter den Führungskräften vor dem Gebiet, wie wie Googles Willow und IBM’s Heron. Diese und andere basieren auf verschiedenen Qubit -Arten mit einer längeren Erfolgsbilanz. Auch wenn Microsoft und Amazon Recht haben, überlegene Komponenten zu haben, haben sie einen langen Weg vor sich, um zu zeigen, dass sie verwendet werden können, um praktische Maschinen zu bauen, die den Wettbewerb überspringen.

Es gibt offensichtliche Parallelen zum aktuellen Rennen zwischen den größten Technologieunternehmen, um ihre eigenen KI -Chips zu entwickeln. Laut Painter ist das Ziel von Amazon in Quantum das gleiche wie in der KI: Während sein Cloud-Arm, AWS, plant, den Kunden jede Art von Chip auf dem Markt anzubieten, wird sein eigener interner Chip als Anker fungieren. Das macht die Chip -Bemühungen sowohl in KI als auch in Quantum von strategischer Bedeutung für die größten Technologieunternehmen.

In Quantum hängt viel davon ab, ob sich das Rennen als Sprint oder Marathon herausstellt. Jüngste Fortschritte wie die Fortschritte bei der Fehlerkorrektur Google berichtete Im vergangenen Jahr haben bis Ende des Jahrzehnts optimistische Schätzungen eines praktischen Quantencomputers gebracht. Der CEO von Nvidia, Jensen Huang, hat Anfang dieses Jahres mit seiner Schätzung von 15 bis 30 Jahren die Quantenwelt geschüttelt, während der Maler bei Amazon voraussagt, dass Arbeitsmaschinen noch 10 bis 20 Jahre entfernt sind.

Wenn vorsichtige Schätzungen korrekt sind, ist es fraglich, wie viele der heutigen Quantenforschungsbemühungen überleben werden. Für die bestfinanzierten Start-ups würde ein Jahrzehnt ein Jahrzehnt bestrafen. Und da die verschiedenen Quantenarchitekturen verkleinert sind, scheint eine gewisse Konsolidierung weniger grundlegende Technologien wahrscheinlich.

Richard.waters@ft.com