Forschung und forschungsnahe Anwendungsprojekte in Europa sollen möglichst bald und komfortabel mit Quantencomputern rechnen können: Für dieses Ziel beschafft das EuroHPC Joint Undertaking (EuroHPC JU) Quantensysteme und integriert sie in bestehende Hochleistungsrechner an verschiedenen Standorten. Das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (BAdW) wird eines dieser Systeme hosten, und zwar mit Quantenprozessoren auf Basis supraleitender Qubits. Für „Euro-Q-Exa“ startet EuroHPC-JU jetzt die Ausschreibung, die das LRZ mit seiner Erfahrung unterstützt. Für das Vorzeigeprojekt sind Gesamtkosten in Höhe von rund 43 Millionen Euro veranschlagt. Neben EuroHPC-JU beteiligen sich das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (StMWK) an den Kosten des europäischen Quantencomputers.

Praktische Erfahrung im LRZ garantiert schnellen Zugang für europäische Nutzer:innen

Das LRZ erforscht seit mehreren Jahren die Integration von Quanten- in Supercomputer, hat sich dabei zunächst auf supraleitende Systeme konzentriert und für Forschungszwecke einen ersten, vom BMBF finanzierten, digital-analogen Quantencomputer namens DAQC aufgebaut. Das zweite System dieser Art, Deutschlands erster Quantendemonstrator Q-Exa, steht bereits in den Startlöchern, erste Komponenten sind im Rechenzentrum des LRZ bereits installiert. Das Team am LRZ arbeitet zudem mit assoziierten Partnern an einem technologie-agnostischen Softwarestack für Quantencomputer und der Bereitstellung von Werkzeugen.

Auf diese Erfahrungen baut EuroHPC JU auf. Um Forschenden und Pilotanwendungen aus Deutschland und ganz Europa Zugang zu dieser Zukunftstechnologie zu ermöglichen, wird Q-Exa bereits für eine „early access phase“ 2024 in den Dienst der europäischen Forschung gestellt. In zwei Ausbauschritten wird dann das Nachfolge-System Euro-Q-Exa erst auf mindestens 50 Qubits und schließlich auf mindestens 100 Qubits erweitert. Die Ausschreibung für Euro-Q-Exa startet nun unter Federführung der EuroHPC-JU.

EuroHPC: Plattform vielfältiger Quantensysteme

Derzeit laufen weitere Ausschreibungen von EuroHPC-JU für den Aufbau hybrider HPC-QC-Systeme in Europa. So wird in Polen ein Supercomputer mit QPU auf Basis von Ionenfallen entstehen, der die Rechenkraft von mindestens 20 Qubits bietet. Weitere Standorte für hybride „Quantensysteme made in Europe“ sind Frankreich, Italien, Spanien und die Tschechische Republik. Durch die Standardisierung von Schlüsselkomponenten wie Programmierschnittstellen, Monitoring-Lösungen oder von Werkzeugen für die Auftrags- und Benutzerverwaltung soll außerdem ein europäisches Quantencomputing-Netz entstehen, das Wissenschaft, Industrie und die öffentliche Hand nutzen können.

Zu den Ausschreibungsbedingungen

Das Bewerbungsverfahren beginnt sofort. Die Frist für die Ausschreibung endet am 22. Januar 2024 um 16:00 Uhr.

Detaillierte Informationen finden Sie auf den Seiten der EuroHPC JU sowie auf dem Vergabeportal.

Zitate:

„Quantencomputer entwickeln sich rasch, und nach DAQC und Q-Exa freuen wir uns auf die nächste Generation Euro-Q-Exa. Unser Ziel bleibt gleich: Durch die Integration von Quanten- mit Supercomputern wollen wir den Nutzer:innen das Beste aus beiden Welten für ihre Arbeit zur Verfügung stellen.“
Prof. Dr. Dieter Kranzlmüller, Leiter LRZ

Hintergrund

EuroHPC-JU ist eine Rechts- und Finanzierungseinheit, die 2018 gegründet wurde und im Juni 2023 Vereinbarungen mit sechs Rechenzentren in Europa zum Hosten und Betreiben von hybriden EuroHPC-JU Quantencomputern unterzeichnet hat. Ziel ist, verschiedene Plattformen fürs Quantencomputing sowie hybride Quantenarchitekturen aufzubauen und diese cloudbasiert Nutzer:innen aus ganz Europa möglichst bald zur Verfügung zu stellen. Die vorgesehene Integration der Quantensysteme in klassische HPC-Strukturen erfordert außerdem Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu einem hybriden Software-Stack, der sowohl HPC- als auch Quantencomputing-Workloads (QC) verwaltet. Während der Integrationsarbeiten werden alle Standorte eng mit europäischen Normungsgremien zusammenarbeiten.