Majorana 2: Microsofts Quantenwette auf ein unbewiesenes Teilchen

Am 2. Juni 2026 hat Microsoft auf der Build-Konferenz „Majorana 2" vorgestellt, einen Quantenchip, der laut Unternehmen 1000-mal zuverlässiger ist als sein Vorgänger und damit „entscheidende Hürden" überwinde.¹ Die durchschnittliche Lebensdauer der Recheneinheiten liege bei 20 Sekunden, in Einzelfällen über einer Minute, für Quantencomputer ist das eine Ewigkeit.

Der Haken steckt im Fundament. Der Chip beruht auf sogenannten Majorana-Quasiteilchen. Und in der Fachwelt ist bis heute strittig, ob diese Teilchen in Microsofts Bauelementen überhaupt vorhanden sind.² Das ist keine akademische Spitzfindigkeit. Es ist die Frage, ob die ganze Technologie auf einem nachgewiesenen Effekt steht oder auf einer Hoffnung.

Ein Teilchen als Gedankenexperiment

Den Namen trägt das Teilchen nach Ettore Majorana, einem italienischen Physiker aus dem Kreis um Enrico Fermi. Fermi hielt so viel von dem Talent seines jungen Kollegen, dass er ihn in einem Atemzug mit Galilei und Newton nannte. 1937 beschrieb Majorana ein hypothetisches Teilchen mit einer ungewöhnlichen Eigenschaft: Es ist sein eigenes Antiteilchen. Ein Jahr darauf verschwand er auf einer Schiffspassage zwischen Palermo und Neapel spurlos, der Fall blieb bis heute ungeklärt.³

Das Teilchen blieb. Majorana wies nach, dass seine Existenz mit den Gesetzen der Quantenphysik vereinbar ist. Ob es als fundamentales Teilchen real existiert, ist bis heute offen. Kandidaten werden in der Teilchenphysik diskutiert, etwa beim Neutrino, bewiesen ist nichts.

Für Quantencomputer ist aber gar nicht das fundamentale Teilchen interessant, sondern ein Abkömmling davon: das Majorana-Quasiteilchen.

Vom Teilchen zum Quasiteilchen

Ein Quasiteilchen ist kein Baustein der Materie, sondern ein kollektiver Anregungszustand in einem Festkörper, der sich verhält, als wäre er ein Teilchen. Wellen in einem Elektronen-See, die sich bündeln und bewegen wie ein eigenständiges Objekt.

In bestimmten Materialien sollen Anregungen entstehen, die genau die Eigenheiten der Majorana-Teilchen tragen. Man nennt sie Majorana-Nullmoden (Majorana zero modes). Theoretisch entstehen sie an den Enden eines topologischen Supraleiters, etwa eines Halbleiter-Nanodrahts mit starker Spin-Bahn-Kopplung, der an einen Supraleiter gekoppelt und in ein Magnetfeld gebracht wird.⁴ Sie treten immer paarweise auf, eines an jedem Drahtende.

Diese Paarbildung ist der entscheidende Punkt. Sie ist nicht nur ein Detail, sie ist der ganze Trick.

Intrinsische Stabilität als Versprechen

Die Recheneinheiten eines Quantencomputers, die Qubits, sind notorisch instabil. Anders als ein klassisches Bit, das eindeutig 0 oder 1 ist, hält ein Qubit eine Überlagerung beider Zustände. Diese Überlagerung ist extrem empfindlich. Jede kleine Störung aus der Umgebung, eine Schwingung, ein Streufeld, ein Wärmequant, bringt das Qubit aus dem Takt und die Rechnung bricht zusammen. Man nennt das Dekohärenz. Deshalb laufen Qubits nahe dem absoluten Nullpunkt, abgeschirmt, und halten ihren Zustand trotzdem oft nur Bruchteile von Sekunden.

Majorana-Qubits versprechen einen Ausweg, und zwar einen prinzipiellen. Die Information wird nicht an einem Ort gespeichert, sondern nicht-lokal, verteilt über das Paar aus zwei räumlich getrennten Majorana-Nullmoden. Konkret steckt sie in einer gemeinsamen Größe der beiden, der sogenannten Parität.⁴ Eine lokale Störung an einem Drahtende kann diese verteilte Information weder auslesen noch zerstören, solange sie nicht beide Enden gleichzeitig trifft. Das nennt man topologischen Schutz.

Das Bild dazu: Eine geheime Zahl, aufgeteilt auf zwei Tresore an entgegengesetzten Enden eines Raums. Wer nur einen Tresor knackt, erfährt nichts. Erst der Zugriff auf beide zugleich verrät das Geheimnis. Genau diese Eigenschaft soll Majorana-Qubits intrinsisch stabil machen, ohne den enormen Aufwand zur Fehlerkorrektur, den andere Plattformen treiben müssen. Rechenoperationen entstehen dann durch das gegenseitige Umkreisen der Teilchen, das Braiding, dessen Ergebnis nur von der Topologie des Wegs abhängt und nicht von dessen exakter Form.⁴

Wenn das funktioniert, wäre es ein struktureller Vorteil gegenüber den Qubits von IBM, Google oder IonQ, die ihre Stabilität mit aufwendigerer Fehlerkorrektur erkaufen müssen. Das „wenn" trägt in diesem Satz allerdings sehr viel Gewicht.

Delft, das Geld aus Redmond und ein zurückgezogenes Paper

Früh aufgegriffen wurde die Idee in Delft. Das dortige QuTech zählt zu den großen Quantenlaboren Europas und verfolgt mehrere Qubit-Ansätze parallel, einer davon ist der Majorana-Weg.² Für Microsoft lag darin eine Gelegenheit. Der Konzern hing im Quantenrennen hinter IBM und Google, und eine von Natur aus stabile Plattform versprach, diesen Rückstand zu überspringen. Microsoft bezog Labore im QuTech-Gebäude und brachte das Kapital mit, das die niederländische Grundlagenforschung voranbringen sollte.

2018 meldete das Team in „Nature" einen Durchbruch. Man habe an den Drahtenden eine quantisierte Leitfähigkeit gemessen, also genau jenen Wert, den die Theorie als Fingerabdruck einer Majorana-Nullmode vorhersagt.⁵ Damit schien die Grundlage gelegt.

Drei Jahre später zogen die Autoren das Paper zurück.⁶ Der Physiker Sergey Frolov von der University of Pittsburgh hatte gezeigt, dass ein anderer, banaler Effekt dasselbe Signal erzeugen kann: gewöhnliche Andreev-Zustände, die nichts mit Majorana-Teilchen zu tun haben.⁷ Eine Überprüfung ergab, dass im Manuskript bevorzugt jene Messungen gezeigt worden waren, die zur erhofften Deutung passten, während ungünstige Daten unter den Tisch fielen. Die Rücknahme selbst sprach von „insufficient scientific rigour".⁶ Microsoft beendete die Zusammenarbeit mit QuTech.

Diese Vorgeschichte erklärt die Zurückhaltung in der Fachwelt. Wenn Physiker bei jeder neuen Majorana-Meldung erst weitere Belege sehen wollen, ist das keine Nörgelei, sondern eine Lehre aus dem zurückgezogenen Paper von 2021.

Majorana 1 und die wiederkehrende Skepsis

Im Februar 2025 meldete sich Microsofts Team zurück, diesmal ohne Delft. Es präsentierte „Majorana 1", einen Chip mit acht Qubits aus einer neuen Materialklasse, die Microsoft „Topoconductor" nennt, gefertigt aus Indium-Arsenid und dem Supraleiter Aluminium.⁸ Die Ankündigung kam als Pressemitteilung, begleitet von einem „Nature"-Paper.

Der Empfang war frostig. Das „Nature"-Paper zeigte nach Einschätzung seiner eigenen Gutachter keinen topologischen Qubit. In einer begleitenden Notiz hielten die Gutachter fest, die Ergebnisse „do not represent evidence for the presence of Majorana zero modes".⁹ Sergey Frolov bezeichnete die gezeigten Daten als „just noise".⁹ Microsoft blieb die geforderten zusätzlichen Belege schuldig.

Ein Materialerfolg, kein Existenzbeweis

Majorana 2 ist der nächste Schritt, und er ist materialwissenschaftlich beachtlich. Statt Aluminium nutzt der Chip nun Blei als Supraleiter, was die schützende Energielücke von rund 300 auf etwa 1300 Mikro-Elektronenvolt vervierfacht.¹⁰ Das Ergebnis ist die zentrale Zahl der Ankündigung: eine gemessene Paritäts-Lebensdauer von 22 plus minus 1 Sekunden, ermittelt aus 324 Messintervallen an einem einzelnen Nanodraht, gegenüber 1 bis 12 Millisekunden bei Majorana 1.¹⁰ Das ist die 1000-fache Verbesserung, die Microsoft kommuniziert. Microsofts Chefphysiker Chetan Nayak formuliert es so: „We’re seeing this more than 1000x improvement in this critical metric of the qubit based on this change."¹⁰

Dazu kommt ein KI-Aspekt, den Microsoft betont: Majorana 2 sei mithilfe der hauseigenen Plattform „Microsoft Discovery" entstanden, die mit agentischen KI-Systemen die Materialforschung beschleunigt.¹¹ Das passt in die Build-Erzählung von KI als Werkzeug der Wissenschaft, ändert aber nichts an der physikalischen Kernfrage.

Und die lautet: Was wurde hier eigentlich gemessen. Bei genauem Hinsehen zeigt das Paper drei Dinge, die so nicht in der Pressemitteilung stehen.

Erstens wurde nur die Z-Parität gemessen, nicht die X-Parität. Ein funktionierendes Qubit braucht beide Messrichtungen. Das Paper räumt selbst ein, dies sei „an important direction for future work". In der Konsequenz ist damit ein langlebiger Paritätszustand belegt, noch aber kein funktionierendes Qubit.¹⁰

Zweitens ist die Lebensdauer kein Existenzbeweis. Die gemessenen Signaturen sind laut Paper „consistent with Majorana zero modes", aber „also potentially consistent with trivial Andreev bound states".¹⁰ Es ist exakt die Mehrdeutigkeit, die 2021 schon das zurückgezogene Paper zu Fall brachte. Ein langlebiger Zustand kann topologisch geschützt sein. Er kann aber auch ein gewöhnlicher Zustand sein, der zufällig lange hält.

Drittens ist die Arbeit zum Zeitpunkt der Ankündigung nicht begutachtet. Sie wurde auf Microsofts Seite und auf arXiv veröffentlicht, nicht in einem Journal mit Peer Review.¹⁰

Entsprechend fielen die Reaktionen aus. Henry Legg von der University of St Andrews: „Nothing in this preprint resolves the fundamental issues. Nothing in the presented data proves the existence of a topological qubit or Majoranas in these devices."¹⁰ Frolov nannte die Arbeit eine, die „not based on a research track record that can be considered a solid foundation" sei.¹⁰ Es gibt auch zustimmende Stimmen: Kartiek Agarwal vom Argonne National Laboratory wertete die neue Spektroskopie-Methode als „fantastic progress".¹⁰

Die offene Frage

Am schärfsten fällt das Urteil dort aus, wo die Technologie selbst vorangetrieben wurde. Lieven Vandersypen, Chefwissenschaftler am QuTech, trennt die beiden Ebenen sauber: Die Materialforschung hält er für exzellent, die daran geknüpften Behauptungen für „unverantwortlich". „Die Pressemitteilung von Microsoft hat wenig zu tun mit den Daten, die bisher öffentlich zugänglich sind", sagt er. Sein Fazit, zitiert im SPIEGEL: „Der Beweis für die Existenz von Majorana-Qubits ist noch nicht erbracht."²

Dem stehen die Erwartungen des Konzerns gegenüber. „Im Jahr 2029 werden wir eine Quantenmaschine haben, die wirtschaftlich relevante, sinnvolle Probleme lösen kann", sagt Zulfi Alam, Bereichsvizepräsident für Quantum bei Microsoft.² Das Unternehmen hat seinen ursprünglichen Zeitplan damit halbiert.¹

Einordnung

Zwei Dinge sind gleichzeitig wahr. Microsoft betreibt hier ernsthafte, schwierige Materialforschung, und der Wechsel auf Blei mit der vervierfachten Energielücke ist ein echter Fortschritt. Zugleich verkauft das Unternehmen einen Zwischenstand als Durchbruch, dessen physikalische Grundannahme, die Existenz von Majorana-Qubits in diesen Bauelementen, weiter unbewiesen ist.

Das Muster wiederholt sich: ein Ergebnis per Pressemitteilung, vor der Begutachtung, mit einer Deutung, die über die Daten hinausgeht. 2018 endete dieses Muster in einer Rücknahme. 2025 in der Feststellung der Gutachter, es gebe keinen Beleg für Majorana-Nullmoden. 2026 steht die Kernfrage unverändert im Raum.

Sollte der Nachweis eines Tages gelingen, wäre der topologische Ansatz tatsächlich ein struktureller Vorsprung, weil er Stabilität in die Physik einbaut, statt sie nachträglich durch Fehlerkorrektur zu erzwingen. Bis dahin gilt der Satz aus Delft. Der Beweis ist noch nicht erbracht. Ein Quantenchip, der mit einem Teilchen rechnet, dessen Anwesenheit ungeklärt ist, ist eine Wette, keine Maschine.