Die Landesregierung und das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützen den Aufbau von JUNIQ mit einer Förderung in Höhe von je fünf Millionen Euro. „Die Anwendung neuer Quantentechnologien birgt großes Entwicklungspotenzial für Wissenschaft und Industrie. Mit JUNIQ schafft das Forschungszentrum Jülich eine in Europa einzigartige Infrastruktur, die unterschiedlichen Nutzergruppen einen anwenderfreundlichen Zugang zum Quantencomputing ermöglicht“, sagte Staatssekretärin Annette Storsberg. „Mit dem Aufbau dieser Quantencomputing-Plattform stellt Nordrhein-Westfalen seine Rolle als wichtiger Standort für Informationstechnologie unter Beweis.“
„Am Forschungszentrum Jülich helfen wir, hochkomplexe Fragen aus Wissenschaft und Industrie mit großer gesellschaftlicher Relevanz zu lösen. Wir sind führend in der Anwendung von Superrechnern in Simulation, Big Data und KI“, erklärte Prof. Wolfgang Marquardt, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums Jülich. „Die Entwicklung und der Einsatz von Quantencomputern ist ein völlig neuer und großer Schritt in die Zukunft der Informationstechnologie, den wir mit der Eröffnung unserer neuen serviceorientierten Infrastruktur JUNIQ nun wagen.“
JUNIQ wird das vereinheitlichte Portal zu einer Reihe von verschiedenen Quantencomputern sein – zugänglich über die Cloud für deutsche und europäische Nutzer. Damit wird JUNIQ im Bereich Quantencomputing Services anbieten, die denen ähneln, die seit langem für die Supercomputer des Forschungszentrums verfügbar sind: Unter Anleitung von Experten werden Forscherinnen und Forscher Quantencomputer nutzen können – von experimentellen Systemen über Prototypen bis hin zu ersten Produktionssystemen – und Algorithmen und Anwendungsprogramme für sie entwickeln.
Das System von D-Wave – ein sogenannter Quanten-Annealer – wird für Nutzer zugänglich sein über Leap, den Quanten-Cloud-Service des Unternehmens. Jülich wird der erste Standort des Cloud-Service in Europa. Im Rahmen der Vereinbarung wird Jülich auch von der bevorstehenden Veröffentlichung von AdvantageTM profitieren, D-Waves „Next Generation Quantensystem“ mit einer neuen, hochgradig vernetzten Pegasus-Topologie, geringerem Rauschen und erhöhter Quantenzahl.
„Quanten-Annealing ist besonders geeignet für die Lösung von sehr schwierigen Optimierungsproblemen, wie sie in vielen Bereichen vorkommen – das klassische Beispiel dafür ist die kürzeste Route für einen Handelsreisenden, der mehrere Ziele nacheinander anfahren muss“, erläuterte Prof. Kristel Michielsen, Leiterin der Gruppe „Quantum Information Processing“ am Jülich Supercomputing Centre (JSC). „Um eine Lösung zu finden, wird ein intrinsischer Effekt der Quantenphysik genutzt, das sogenannte Tunneling.“ Damit können Quanten-Annealer schon heute kombinatorische Optimierungen berechnen, die insbesondere auch für die Industrie von großem Interesse sind, etwa für Verkehrsflüsse oder in der KI – und das auch schneller als herkömmliche Computer. Bis heute haben die Kunden von D-Wave mit dem Quantencomputer mehr als 150 frühe Quantenanwendungen in so unterschiedlichen Bereichen wie Finanzmodellierung, Flugplanung, Wahlmodellierung, Quantenchemie-Simulation, Automobilbau, Gesundheitsvorsorge, Logistik und mehr entwickelt.
„Jülich ist eine weltweit führende Forschungseinrichtung im Bereich Supercomputing. Seine leistungsstarken Systeme und sein fundiertes Branchenwissen ermöglichen es europäischen Wissenschaftlern, Anwendungen für die schwierigsten Probleme der Gegenwart zu entwickeln. Durch die Nutzung des Leap Quanten-Cloud-Service und des kommenden Advantage-Systems wird Jülich praktisches Quanten-Computing in dieses Netzwerk bringen“, sagte Vern Brownell, CEO von D-Wave. „Jülichs Investition bedeutet, dass zukunftsorientierte Regierungen und Forschungseinrichtungen in Europa lernen können, wie sie die Möglichkeiten des Quantencomputings nutzen können, um einen realen Wert zu erzielen.“
„D-Wave Systems ist ein bedeutender Partner für uns. Mit JUNIQ streben wir aber eine Zusammenarbeit mit allen wichtigen Unternehmen an, die an Quantencomputern forschen und die Quantencomputing nutzen wollen“, erklärte Prof. Thomas Lippert, Leiter des JSC. „Die Firmen schätzen unsere einzigartige modulare Technologie, die es erlaubt, Quantencomputer gemeinsam mit klassischen Supercomputern im hybriden Modus zu nutzen.“ Weitere Forschungs-Partner sind die europäische Firma ATOS sowie Google auf internationaler Ebene; andere sollen folgen.
Die Ausbildung am Quantencomputer, insbesondere auch von Spezialisten aus der Industrie, ist für das Forschungszentrum Jülich von grundlegender Bedeutung – auch im Rahmen des europäisch geförderten Quantum Flagship-Projekts. Dort ist das Forschungszentrum im Tochterprojekt OpenSuperQ am Bau eines europäischen Quantencomputers beteiligt. Der Prototyp soll in den nächsten Jahren von einem europäischen Konsortium entwickelt und in JUNIQ betrieben werden.
