Donnerstag, Mai 23, 2024
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Jülich und eleQtron entwickeln modularen Quanten-Supercomputer

Der Quantencomputer-Pionier eleQtron aus Siegen und das weltweit führende Supercomputer-Zentrum des Forschungszentrums Jülich schließen eine strategische Technologie-Partnerschaft. Im Rahmen des nun vertraglich vereinbarten Projekts „Entwicklungspartnerschaft Ionenfallen-Quantencomputer in NRW (EPIQ)“ entwickelt eleQtron einen Ionenfallen-Quantencomputer, der eng in die Höchstleistungsrechner-Infrastruktur des Jülich Supercomputing Centre (JSC) integriert wird. Mit dem modularen System aus Höchstleistungsrechner und Quantencomputer können zum ersten Mal hybride quantenklassische Algorithmen in den praktischen Einsatz kommen. Das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen fördert das weltweit einzigartige „EPIQ“-Projekt, das aus dem Netzwerk „EIN Quantum NRW“ entstanden ist, für eine Laufzeit von 4,5 Jahren mit etwa 21 Millionen Euro.

NRW-Ministerpräsident Hendrik Wüst erklärte anlässlich der Bekanntgabe der Partnerschaft und seines Besuchs bei eleQtron in Siegen: „Nordrhein-Westfalen bietet mit seiner starken Wirtschaft die besten Voraussetzungen für die Erforschung von technologischen Innovationen. Wir wollen die bedeutende Stellung beim Quantencomputing weiter ausbauen und unser Land zum Technologieführer bei Quantentechnologien machen. Die Entwicklungspartnerschaft zwischen eleQtron und dem Forschungszentrum Jülich ist hierfür ein wichtiger Schritt. Mit ihr soll bis 2027 ein Quantencomputer – entwickelt und hergestellt von Forscherinnen und Forschern aus unserem Land – zur Serienreife weiterentwickelt werden. Dieses zukunftsweisende Projekt wird maßgeblich dazu beitragen, dass unser Land weiterhin an der Spitze von Forschung und Innovation steht. Nordrhein-Westfalen ist die deutsche Zukunftsregion für die Digitalisierung.“

NRW-Wissenschaftsministerin Ina Brandes ergänzte: „Rechenleistung wird in Zukunft der entscheidende Schlüssel sein, die großen Herausforderungen der Menschheit zu meistern. Das gilt für den Kampf gegen die Volkskrankheiten genauso wie für intelligente Mobilität und ressourcenschonende Nutzung von Energie. Quantencomputing ‚made in NRW‘ gehört international zur Spitze. Das verdanken wir der beispielhaften Erfolgsgeschichte der Universität Siegen, ihrer Ausgründung mit eleQtron und der engen Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Jülich: ein echtes Leuchtturm-Projekt für den Wissenschaftsstandort Nordrhein-Westfalen.“

„Die Partnerschaft mit dem renommierten Forschungszentrum Jülich und die Auslieferung des Quantencomputers sind ein großer Meilenstein für eleQtron. Wir sind sehr froh und stolz, diesen wichtigen Innovationsbeitrag für den Technologiestandort und die Industrie in NRW zu leisten. Unser Ziel ist es, Quantencomputer als Schlüsseltechnologie der Zukunft schnell für industrielle Anwendungen marktreif zu machen. Hier in NRW haben wir ein großes Anwendungspotential in der Industrie. Diese Unternehmen können an der Spitze der Anwendungen stehen, wenn Quantencomputer auf den Markt kommen und mit ihrer disruptiven Kraft völlig neue Rahmenbedingungen für Geschäftsmodelle schaffen“, sagt Jan Leisse, Mitgründer und CEO von eleQtron. „Wir schreiben hier Zukunftsgeschichte für NRW.“

„Das Forschungszentrum Jülich hat das Quantencomputing zu einem seiner vorrangigen strategischen Ziele erklärt“, erläutert Prof. Dr. Astrid Lambrecht, Vorstandsvorsitzende des Forschungszentrums Jülich. „Gemeinsam mit einem Startup aus Nordrhein-Westfalen einen Quantencomputer zu entwickeln und zur Anwendung zu bringen, zeigt die Leistungsfähigkeit des Hochtechnologiestandorts NRW in Europa und zugleich die Effektivität des Netzwerks ‚EIN Quantum NRW‘, über das die Entwicklungspartnerschaft zustanden kam.“

Zwei Vorreiter im Deep-Tech-Bereich

Das Netzwerk ‚EIN Quantum NRW‘, in dem sich auch die NRW-Ministerien für Wirtschaft und Wissenschaft engagieren, bündelt die Quantencomputing-Kompetenzen des Landes Nordrhein-Westfalen. Anwendungsfelder für Quantencomputer werden zum einen Optimierungsaufgaben in unterschiedlichen industriellen Bereichen wie Logistik, Verkehrsoptimierung und Verfahrenstechnik sein. In den Grundlagenwissenschaften Physik und Chemie, Biologie und Medizin sowie Materialforschung findet der Quantenrechner ebenfalls Anwendung. Vielversprechende Einsatzfelder sind darüber hinaus auch Maschinelles Lernen und Training von Modellen der Künstlichen Intelligenz.

Mit der Partnerschaft haben sich zwei Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft gefunden, die beide jeweils Vorreiterrollen im Deep-Tech-Bereich einnehmen. Das Siegener Startup eleQtron fertigt Quantencomputer wie kein anderer auf der Welt, die zwei Gründer Prof. Dr. Christof Wunderlich und Dr. habil. Michael Johanning haben am Bau des ersten deutschen Quantencomputer mitgewirkt. Der von eleQtron entwickelte Quantencomputer mit MAGIC-Technologie („MAgnetic Gradient Induced Coupling“) ist technologisch vielversprechend – auch mit Blick auf die weltweite Konkurrenz. eleQtron‘s Quantencomputer sind skalierbar, immer mehr Qubits können zusammengeschlossen werden. Die „Magie“ dahinter: die Qubits werden nicht einzeln mit Lasern, sondern mit Hochfrequenzwellen gesteuert.

Seit 2015 hat sich das Forschungszentrum Jülich zum Ziel gesetzt, eine führende Entwicklungs- und Nutzergemeinschaft aus Industrie und Wissenschaft für die Anwendung von Quantencomputern in Deutschland und Europa zu etablieren. Dieser Gemeinschaft soll erstens Zugang zu Quantencomputern geboten werden, zweitens Unterstützung bei der Nutzung und drittens Zusammenarbeit bei der Entwicklung und Implementierung von Algorithmen. Zu diesem Zweck wurde durch Prof. Dr. Kristel Michielsen und Prof. Dr. Dr. Thomas Lippert am Jülich Supercomputing Centre, einem der weltweit führenden Rechenzentren, die User Facility JUNIQ – JUelicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing – geschaffen. JUNIQ bietet bereits heute Cloud-Zugriff und Unterstützung zu zwei führenden Quantencomputer-Emulatoren und einem Quantenannealer. Das erste kommerzielle gatterbasierte System, das JUNIQ anbieten möchte, soll im EPIQ-Projekt durch eleQtron ausgebaut und installiert werden.

Fertiger Quantencomputer wird 2024 ausgeliefert und 2026 ausgebaut

Der eleQtron-Quantencomuter soll im Forschungszentrum Jülich in zwei Stufen entstehen. In der ersten Stufe wird eleQtron bis Ende dieses Jahres ein Pilotsystem mit der Raumtemperatur-QPU (Quantum Processing Unit) „HiQ“ mit bis zu 30 Ionenfallen-Qubits aufbauen und im Laufe des nächsten Jahres für die Integration mit dem Jülicher Supercomputer JURECA DC installieren. In der zweiten Phase wird eleQtron das Pilotsystem zu einem Endnutzersystem mit der Kryo-QPU „HiQ+“ mit bis zu 60 Qubits ausbauen und es 2026 in Jülich installieren. Das Ziel am JSC ist, ein Hybrid-System aus Supercomputer und Quantencomputer zu schaffen. Im Zusammenspiel zwischen traditionellen digitalen Hochleistungsrechnern und den aufkommenden Quantencomputern ergibt sich global ein erhebliches Innovationspotenzial.

„Das ist insgesamt unser dritter Quantencomputer-Verkauf. Wir freuen uns sehr darüber, dass auch führende Zentren das Potenzial in unserer Technologie sehen. Wir sind gespannt auf die Zukunft und hoffen, dass die Industrieunternehmen hier in NRW erkennen, dass sie eine einzigartige Chance vor sich haben. Sie können zu den ersten Unternehmen gehören, die auf Quantencomputer setzen. Klar ist: Der Wettbewerb schläft nicht“, so eleQtron-CEO Jan Leisse weiter.

Foto eQtron-Mitarbeiter arbeiten am Quantencomputer Copyright: eleQtron / Fotograf Sichtplan

Quelle The Trailblazers GmbH

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