Ein bedeutender Durchbruch: planqc wurde mit der Leitung eines 20-Millionen-Euro-Projekts zum Bau und Einsatz eines 1.000-Qubit-Quantencomputers am Leibniz-Rechenzentrum in Deutschland beauftragt. Dieser fortschrittliche Quantencomputer, der auf neutralen Atomen basiert, wird in die Hochleistungsrechnerinfrastruktur des Zentrums integriert und dient als Beschleuniger für wissenschaftliche Forschung und industrielle Anwendungen.
Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt „Multicore Atomic Quantum Computing System“ (MAQCS) zielt auf die Entwicklung eines universell programmierbaren Quantencomputers ab, der neutrale Atome in einer innovativen Multi-Core-Architektur nutzt. Alexander Glätzle, CEO und Mitgründer von planqc, sagt, dieser Meilenstein bringe das Unternehmen der Entwicklung von Quantencomputern näher, die komplexe Probleme in verschiedenen Branchen lösen können.
Prof. Dr. Dieter Kranzlmüller, Vorstandsvorsitzender des LRZ, fügt hinzu, dass die Integration des Neutralatomsystems von planqc in ihre Hochleistungs- und Quantencomputing-Umgebung den Nutzern ein leistungsstarkes neues Werkzeug für Forschung und Entwicklung bieten wird.
Bau eines 1.000-Qubit-Neutralatom-Quantencomputers: Ein staatlich gefördertes Projekt mit 20 Millionen Euro
Das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in Garching bei München hat planqc mit der Leitung eines 20-Millionen-Euro-Projekts zum Bau und Einsatz eines 1.000-Qubit-Quantencomputers beauftragt. Dieser fortschrittliche Quantencomputer basiert auf neutralen Atomen und wird in die Hochleistungsrechner- Infrastruktur (HPC) des LRZ integriert und dient als Beschleuniger für wissenschaftliche Forschung und industrielle Anwendungen.
Das „Multicore Atomic Quantum Computing System“ (MAQCS) zielt auf die Entwicklung eines universell programmierbaren Quantencomputers ab, der neutrale Atome in einer innovativen Mehrkernarchitektur nutzt. Dieses Design soll sowohl Rechengeschwindigkeit als auch Effizienz steigern. Die Entwicklung wird vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) als drittem Teil des Konsortiums mit planqc und LRZ unterstützt.
Das MAQCS-System verwendet neutrale Atome in optischen Gittern als Qubits und verfügt über eine Multi-Core-Architektur mit zwei unabhängigen Kernen und insgesamt 1.000 Qubits. Diese parallele Verarbeitung reduziert die Latenz, indem ein Kern zurückgesetzt wird, während der andere die Berechnungen fortsetzt, was Geschwindigkeit und Effizienz deutlich steigert. Das Projekt legt außerdem einen Schwerpunkt auf die Weiterentwicklung der Quantenfehlerkorrektur , ein entscheidender Schritt hin zu zuverlässigem und fehlertolerantem Quantencomputing.
Neutralatom-Quantencomputing: Ein vielversprechender Ansatz
Die Verwendung neutraler Atome als Qubits durch planqc ist besonders vielversprechend für die Skalierung auf große Qubit-Zahlen mit längeren Kohärenzzeiten und höherer Genauigkeit, die für die Entwicklung industrietauglicher Quantencomputer entscheidend sind. Im Gegensatz zu Quantensystemen, die nur bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt funktionieren, kann der 1.000-Qubit-Quantencomputer von planqc bei Raumtemperatur betrieben werden .
Die innovative Multi-Core-Architektur steigert Effizienz und Skalierbarkeit und legt den Grundstein für reale Anwendungen. Das Projekt demonstriert das Potenzial des Quantencomputings auf Basis neutraler Atome und soll erstmals einen Mehrwert für wissenschaftliche und industrierelevante Fragestellungen generieren.
Integration von Quantencomputing in die Hochleistungs-Computing-Infrastruktur
Der MAQCS-Quantencomputer wird in den Munich Quantum Software Stack (MQSS) des LRZ integriert, eine hybride Supercomputing-Umgebung, die HPC- und Quantencomputing-Hardware eng miteinander verknüpft. Nutzer können sowohl über Cloud-basierte Schnittstellen als auch über direkte HPC-Workflows auf das System zugreifen, was eine breite Zugänglichkeit und einen reibungslosen Betrieb gewährleistet.
Das planqc-System stellt den dritten Quantencomputertyp im Portfolio des LRZ dar, nach einer Reihe von Systemen, die auf supraleitenden Schaltkreisen und gefangenen Ionen basieren. Die Fähigkeit, vor Ort Lösungen für Quantencomputing in Verbindung mit Supercomputern bereitzustellen, ist für die Entwicklung innovativer Hightech-Lösungen aus Europa von entscheidender Bedeutung.
Stärkung der deutschen Quantenführerschaft
Quantencomputer haben das Potenzial, Bereiche wie die Arzneimittelforschung, Materialwissenschaften, Kryptographie und Klimaforschung zu revolutionieren, indem sie komplexe Probleme lösen, die die Fähigkeiten klassischer Computer übersteigen. Mit der Spitzentechnologie von planqc und starker staatlicher Unterstützung ist Deutschland bestens aufgestellt, sich an die Spitze der globalen Quanteninnovation zu setzen .
Das MAQCS-Projekt folgt einem Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Höhe von 29 Millionen Euro und unterstreicht Deutschlands Engagement für die Förderung der Forschung und Entwicklung im Bereich Quantencomputing. Der Erfolg des Projekts ebnet den Weg für weitere Investitionen in die Quantentechnologie und festigt Deutschlands führende Position auf diesem Gebiet.
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Quantencomputing für reale Anwendungen
Das MAQCS-Projekt markiert einen wichtigen Schritt hin zur Entwicklung industrietauglicher Quantencomputer, die bei Raumtemperatur betrieben werden können. Dieser Erfolg hat erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung praktischer Anwendungen in Bereichen wie Chemie, Materialwissenschaften und Optimierungsproblemen.
Indem planqc das Potenzial des Quantencomputings mit neutralen Atomen demonstriert, legt es den Grundstein für reale Anwendungen. Der Erfolg des Projekts ebnet den Weg für weitere Forschung und Entwicklung und führt letztendlich zu praktischen Lösungen, die in bestehende Branchen und Arbeitsabläufe integriert werden können.