Der Quantenannealer von D-Wave mit mehr als 5000 Qubits nimmt ab sofort am Forschungszentrum Jülich seine Arbeit auf. (Bild: Forschungszentrum Jülich)
Ein Quantenannealer mit mehr als 5000 Qubits nimmt ab sofort am Forschungszentrum Jülich seine Arbeit auf. Das Jülich Supercomputing Centre (JSC) und D-Wave Systems, einer der führenden Anbieter von Quantencomputer-Systemen, gaben heute den Startschuss für das erste Quanten-Cloud-basierte System dieses Unternehmens außerhalb Nordamerikas. Das neue System hat seinen Standort in Jülich und soll in Zukunft eng mit den Supercomputern des JSC zusammenarbeiten. Der Quantenannealer ist Teil der Jülicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing (JUNIQ), die Forschenden in Deutschland und Europa seit Herbst 2019 Zugriff auf verschiedene Quantensysteme ermöglicht. Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger, NRW-Ministerpräsident Hendrik Wüst und EU-Kommissarin Mariya Gabriel haben das System heute während einer Feierstunde offiziell in Betrieb genommen und die Bedeutung der Zusammenarbeit bei der Entwicklung praktischer Quantenanwendungen über Branchen und Forschungsbereiche hinweg unterstrichen. Die Landesregierung und das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützen den Aufbau von JUNIQ mit einer Förderung in Höhe von je fünf Millionen Euro.
Feierliche Eröffnung von Europas erstem Quantencomputer mit mehr als 5000 Qubits in Jülich
Was das Forschungszentrum Jülich vorhat
Das Forschungszentrum Jülich hat sich zum Ziel gesetzt, eine führende Entwicklungs- und Nutzergemeinschaft aus Industrie und Wissenschaft für die Anwendungen von Quantencomputern in Deutschland und Europa aufzubauen. „Dazu haben wir am Jülich Supercomputing Centre mit JUNIQ bereits 2019 eine Nutzereinrichtung für offene Innovationen geschaffen, die Anwendern eine einheitliche Quantencomputing-Plattform als Service und die zugehörigen Kompetenzen zur Nutzerunterstützung und gemeinsamen Software-Entwicklung zur Verfügung stellt“, erklärt Prof. Wolfgang Marquardt, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums. „Mit JUNIQ ermöglichen wir Anwendern und Entwicklern einen serviceorientierten Zugang zu unserem einmaligen Jülicher Quantencomputing-Ökosystem, das aufgrund seiner exzellenten technischen Ausstattung, vor allem aber durch die Bündelung unserer starken Expertisen im Bereich des Supercomputings und der Quantentechnologien beste Voraussetzungen bietet, um die wertschöpfende Nutzung von Quantencomputern zügig voranzutreiben.“
Das neue Quantensystem ist bereits der zweite D-Wave-Quantenrechner innerhalb der Nutzerinfrastuktur JUNIQ und das weltweit erste Advantage System mit Standort außerhalb des Firmensitzes in Kanada. „Wir betreiben das System direkt bei uns in Jülich – damit haben wir die Möglichkeit, es eng in unsere Supercomputing-Infrastruktur einzubinden“, erklärt Prof. Kristel Michielsen, Pionierin im Quantencomputing und Leiterin der Gruppe „Quantum Information Processing“ am JSC (die bei Googles Nachweis der Quantenüberlegenheit beteiligt war). Das ermöglicht den Jülicher Experten, Erfahrungen mit dem Betrieb und der Wartung eines solchen Geräts zu sammeln – und führt zu einem erheblichen Wissenstransfer nach Deutschland. Darüber hinaus wird der Zugang zu diesem System unter deutscher Gesetzgebung und Kontrolle erfolgen.
„In dem Maße, in dem Unternehmen und Forschungseinrichtungen wichtige Probleme identifizieren, die Investitionen in Quantencomputing erfordern, wächst die Marktchance für Quantencomputing schneller als je zuvor", sagt Alan Baratz, CEO von D-Wave. „Dies gilt insbesondere für Europa, wo wir auf ein wachsendes Interesse von Unternehmen, Universitäten und sogar Regierungseinrichtungen stoßen. Unsere europäischen Kunden legen großen Wert auf Computing-Souveränität, und wir freuen uns, die Expertise von Jülich im Bereich Deep Computing und die Fähigkeit von D-Wave, transformative Technologien zu skalieren und zu kommerzialisieren, zusammenzubringen. Ich bin stolz darauf, den Fußabdruck des Quantencomputing in Europa zu vertiefen und bin gespannt auf die Innovationen und Anwendungen, die aus diesem System hervorgehen."
Was Sie schon immer über Quantencomputer wissen wollten
Als im Juni 2021 der erste Quantencomputer in Deutschland von IBM eingeweiht wurde, war das Interesse groß. Aber was verbirgt sich hinter der Technologie? Was kann sie eines Tages leisten, woran wird geforscht und wo lauern Gefahren? Das und mehr erfahren Sie hier.
Was kann der Quantencomputer in Jülich?
Das neue System ist ein sogenannter Quantenannealer: Diese Art von Quantensystemen sind besonders geeignet für die Lösung von schwierigen Optimierungsproblemen, die insbesondere auch für die Industrie von großem Interesse sind – etwa um Verkehrsflüsse effizient zu steuern oder um künstliche neuronale Netze für Anwendungen der Künstlichen Intelligenz zu trainieren. D-Wave ist ein führender Hersteller von Quantensystemen dieses Typs, Kunden des Unternehmens haben frühe Quantenanwendungen in so unterschiedlichen Bereichen wie Finanzmodellierung, Flugplanung, Wahlmodellierung, Quantenchemie-Simulation, Automobilbau, Gesundheitsvorsorge, Logistik und mehr entwickelt.
„Wir untersuchen auch Möglichkeiten, das neue System in unsere Supercomputer-Infrastruktur zu integrieren, was nach unserem Wissen der erste Fall wäre, in dem ein Quantencomputer direkt mit einem Supercomputer zusammenarbeitet“, sagt Prof. Thomas Lippert, Direktor des Jülich Supercomputing Centre. „Dies ist möglich, weil der Annealer über 5000 Qubits besitzt und daher groß genug ist, um bei anwendungsbezogenen Problemen zu helfen, wie sie auf Supercomputern gerechnet werden.“ Es handelt sich hierbei um einen Quantencomputer, der mit Blick auf industriellen Einsatz entwickelt wurde. Und er hat einige besondere Eigenschaften, auf die die Nutzer der JUNIQ-Infrastruktur zugreifen können: neue Advantage-Performance-Updates, Quantensysteme mit hochgradig vernetzter Pegasus-Topologie und der bisher höchsten Leistung in einem kommerziellen Quantensystem.
