- Für Euro-Q-Exa wird ein 54-Qubit-Quantensystem von IQM in den Supercomputer des Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften integriert und in einem zweiten Schritt ein 150 Qubit-System installiert.
- Diese Quantensysteme basieren auf supraleitenden Schaltkreisen und modernster Verschränkungstechnik.
- Euro-Q-Exa ist Teil einer europäischen Infrastruktur für Supercomputing, das durch verschiedene Quantentechnologien beschleunigt werden soll.
- Die Kosten für Euro-Q-Exa belaufen sich auf knapp 25 Mio. Euro und werden von EuroHPC Joint Undertaking sowie vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gemeinsam mit dem Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (StMWK) finanziert.
- EuroHPC Joint Undertaking baut mit seiner HPC-Quanten-Infrastruktur das Fundament für die Entwicklung hochmoderner Quanten-Hard- und Software in Europa
- Forschende aus Europa werden bereits ab 2025 Zugriff auf Quanten-HPC-Systeme am LRZ erhalten.
Innovative Quantentechnologien für Europas Wissenschaft: EuroHPC Joint Undertaking (EuroHPC JU) hat mit dem deutsch-finnischen Unternehmen IQM Quantum Computers einen Kaufvertrag für einen leistungsstarken Quantencomputer auf Basis von Supraleit-Technik sowie modernster Verschränkungstechnik abgeschlossen. Das erste Radiance-System bietet zunächst 54 Qubits und wird 2026 um ein zweites System mit 150 Qubits erweitert. Es wird in den nationalen Höchstleistungsrechner des Leibniz-Rechenzentrums (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften integriert und steht dann Wissenschaftlern und Forscherinnen, sowie Endnutzern aus der Industrie aus ganz Europa für hybride Workflows aus klassischem Super- sowie Quantencomputing zur Verfügung, die im Rahmen der Arbeiten am Munich Quantum Software Stacks entwickelt wurden. Das LRZ gehört damit zu den aktuell sechs europäischen Standorten, die hybride, durch verschiedene Quantentechnologien beschleunigte Supercomputer im Auftrag von EuropHPC JU beherbergen, betreiben und in Forschungspartnerschaften weiterentwickeln.
Schrittweiser Ausbau in bewährter Partnerschaft
Mit Euro-Q-Exa können IQM und LRZ ihre erfolgreiche Zusammenarbeit vertiefen. Schon im Sommer 2024 präsentierten beide gemeinsam ein erstes hybrides HPC-Quanten-System: Q-Exa verfügt über einen 20-Qubit-Prozessor von IQM und wurde erfolgreich in den LRZ-Supercomputer SuperMUC-NG integriert. In einem ersten Schritt wird dieses System ab Frühjahr 2025 der europäischen Forschungsgemeinde zur Verfügung gestellt. Mit dieser Strategie kann das LRZ die notwendigen Entwicklungs- und Installationszeiten für das eigentliche Euro-Q-Exa-System und seine Komponenten überbrücken, und Forschende können früher auf einen Quantencomputer zugreifen.
Spätestens im zweiten Halbjahr 2025, so die Planung der Partner EuroHPC JU, IQM und LRZ, wird das Radiance-System von IQM mit 54 High-Fidelity-Qubits ans LRZ geliefert und dort in HPC-Architekturen eingebunden. Ein Jahr später, im Lauf von 2026, wird das Euro-Q-Exa-System mit einem noch weit kraftvolleren 150-Qubit-Prozessor ausgebaut. Die beiden Systeme zeichnen sich durch hochwertige, äußert zuverlässige Qubits aus und werden bei der Ausführung von Quantenalgorithmen in verschiedenen Anwendungsbereichen eine entscheidende Rolle spielen. So stellen Quantencomputer vollkommen neue Berechnungsmethoden für Simulationen und mathematische Probleme in Aussicht. Davon sollen Wissenschaft, Forschung und Industrie profitieren können, indem sie neue Lösungen für aktuelle Probleme erarbeiten.
Europäisches Quanten-Ökosystem
Europa soll künftig eine Vorreiterrolle in der Entwicklung von marktfähiger Quanten-Hard- und Software einnehmen. Das ist das dedizierte Ziel von EuroHPC JU und seinen nationalen Ko-Investorinnen. Noch steht allerdings nicht fest, welche der heute verfügbaren Quantentechnologien sich einmal in Wirtschaft und Forschung durchsetzen werden. Möglicherweise eignet sich jede einzelne für ganz spezielle Anwendungen und Berechnungen, etwa in der Arzneimittel- oder der Klimaforschung sowie in der Verkehrs- und Finanzwirtschaft. Daher wird in Europa auch mit Ionenfallen oder Qubits auf Basis von Photonen sowie neutralen Atomen experimentiert und geforscht.
Durch die geplante Integration dieser Technologien in europäische Supercomputer soll ein vielseitiges, europäisches hybrides HPC-Quantencomputing-Ökosystem für Wissenschaft, Forschung und Endnutzerinnen aus der Industrie entstehen. Außerdem ist neben der Hardware auch ein Quanten-Software-Stack notwendig, der nicht nur unterschiedliche Quantentechnologien, sondern auch die Arbeitslasten klassischer Supercomputer und die Kombination beider Techniken orchestriert. Das LRZ hat zusammen mit Partnern innerhalb des Munich Quantum Valley (MQV) eine erste Version des Munich Quantum Software Stacks (MQSS) erarbeitet, die nun stetig auch mit europäischen sowie Technologie-Partnern weiterentwickelt und ergänzt wird.
Stimmen zur Euro-Q-Exa-Beschaffung:
„Die Unterzeichnung des Kaufvertrages für den Euro-Q-Exa-Quantencomputer bereitet den Weg für die erfolgreiche Verbindung von Grundlagenforschung und industrieller Anwendung im Quantencomputing. Gerade die richtige Verbindung von Quantencomputern mit herkömmlichen Supercomputern wird für die erfolgreiche Nutzung entscheidend sein. Euro-Q-Exa lässt Lösungen drängender gesellschaftlicher Herausforderungen in greifbare Nähe rücken, sei es in der Industrie, der Medizin, der Klimaforschung oder der sicheren Datenverarbeitung. Damit stärken wir Deutschland und Europa als führende Standorte für diese Zukunftstechnologie.“
Bettina Stark-Watzinger, Bundesministerin für Bildung und Forschung
„Der Zuschlag für die Anschaffung des europäischen Quantensystems Euro-Q-Exa am Leibniz-Rechenzentrum in Garching sichert dem Freistaat eine führende Stellung in Europa. Wir bauen dank der Kooperation mit dem führenden Quanten-Startup IQM an der europäischen Infrastruktur mit! Hier in Bayern werden wir die praktischen Anwendungsmöglichkeiten des Quantencomputing erproben und weiterentwickeln. Es ist entscheidend ist, dass wir dabei sind, wenn es um eine der vielversprechendsten Technologien der Zukunft geht. 54 Qubit klingt nach wenig, ist aber der Einstieg in ein ganz neues Universum. Damit können in Zukunft Forscherinnen und Forscher Antworten auf bis dato unlösbare Fragen geben. Ich gratuliere LRZ und IQM zu ihrem Erfolg in der Champions League des Quantencomputing!“
Markus Blume, Bayerischer Staatsminister für Wissenschaft und Kunst, Bayern
„Wir sind stolz darauf, mit Euro-Q-Exa das Fundament eines europäischen Quanten-Ökosystems mitzuentwickeln. Das LRZ integriert Quantencomputing ins HPC und macht damit Forschenden eine neue Technologie und hybride Workflows zugänglich, damit diese zu neuen Erkenntnissen gelangen können. Die Zusammenarbeit mit EuroHPC JU und IQM ist das Fundament für diese Aufgabe und gibt uns außerdem die Möglichkeit, weiter an der Spitze der weltweiten Entwicklung agieren zu können.“
Dieter Kranzlmüller, Leiter Leibniz-Rechenzentrum
„Seit unserer Gründung haben wir nicht nur unsere technologischen Fähigkeiten eindrucksvoll unter Beweis gestellt, sondern auch die zahlreichen Vorteile der Integration von Quantencomputing in Hochleistungsrechenzentren verdeutlicht“, sagt Jan Goetz, Mitgründer und Co-CEO von IQM Quantum Computers. „Die europaweiten Anstrengungen, Quantencomputing in HPC-Zentren zu verankern, sind außergewöhnlich und stehen im Einklang mit unserer Technologiestrategie. Während wir weiterhin den steigenden Anforderungen unserer globalen Kunden gerecht werden, freuen wir uns besonders, unsere fortschrittlichen Systeme am LRZ einzusetzen. Dadurch werden wir wissenschaftliche Durchbrüche ermöglichen, die Forschung und Entwicklung beschleunigen und neue Möglichkeiten für industrielle Anwendungen in Deutschland und Europa schaffen.“
