So sieht Europas Nr. 1 aus. Seit Januar 2022 läuft am Forschungszentrum Jülich ein Quantenrechner mit mehr als 5.000 Qubits – so viele Recheneinheiten bietet kein anderes System in Europa. Den Computer namens „Advantage“ hat die kanadische Firma D-Wave Systems entwickelt. Es gibt nur ein weiteres Exemplar, das seit 2020 bei D-Wave in Kanada läuft.

Bei diesen Systemen handelt es sich um sogenannte Quantenannealer. Sie sind anders aufgebaut als universelle Quantencomputer, wie sie etwa IBM und Google, aber auch Jülicher Forschende entwickeln und daher nicht universell programmierbar. Stattdessen sind sie auf einen bestimmten Rechenprozess festgelegt, was sie zu Spezialisten macht für anspruchsvolle Optimierungsprobleme. Zum Beispiel: Verkehrsflüsse effizient steuern oder künstliche neuronale Netze für Anwendungen der Künstlichen Intelligenz trainieren. Auch für die Industrie ist diese Fähigkeit von großem Interesse. Mit den Quantenannealern von D-Wave hat beispielsweise eine Bank die Rendite eines Investmentportfolios gesteigert, ein Supermarktkonzern seine Lieferketten verbessert und ein Automobilhersteller die Arbeitsabläufe in der Lackiererei optimiert. Zugriff sowohl auf „Advantage“ als auch auf Annealer in Kanada erhalten Wirtschaft und Wissenschaft über die Jülicher Nutzer-Infrastuktur JUNIQ, deren Angebot an Quantenrechnern und Supercomputern immer weiter ausgebaut wird (siehe Maschinenpark JUNIQ).

Aufbau JUNIQ-Gebäude im Zeitraffer

Dadurch, dass „Advantage“ in Jülich steht, ergeben sich auch neue Erkenntnisse und neue Möglichkeiten für die Forschung. Zum einen soll der Annealer eng in die Jülicher Supercomputing-Infrastruktur eingebunden werden, zum anderen können Jülicher Forschende das System sozusagen auf Herz und Nieren prüfen. Denn die Technik ist so neu, dass noch nicht komplett geklärt ist, für welche Probleme das Quantenannealing tatsächlich einen Vorteil gegenüber klassischen Rechnern bringt. Jülicher Kooperationen etwa mit der Autoindustrie oder mit Energieversorgungsunternehmen sollen helfen, das herauszufinden.

Start für Jülicher Quantenannealer

Text: Christian Hohlfeld | Bild: Forschungszentrum Jülich/Sascha Kreklau | Video: Forschungszentrum Jülich | Illustration: Andrzej Koston