Vierfache Exzellenz für ein neues 10+-Qubit-Quantencomputersystem am Forschungszentrum Jülich

22. Mai 2024

Vier weltweit führende Unternehmen bündeln ihre Kräfte, um die Realisierung von Quantencomputern und deren Integration in HPC-Systeme voranzutreiben: Das Forschungszentrum Jülich, die Goethe-Universität Frankfurt, ParTec und Quantum Machines haben sich zusammengeschlossen, um ein 10+ supraleitendes Qubit-System zu entwickeln und in die Supercomputing-Infrastruktur des Jülich Supercomputing Centre zu integrieren. Mit dem Abschluss des Arbeitspakets 1 hat die Zusammenarbeit nun den ersten Meilenstein erreicht. Es wurde im Sommer 2023 gestartet.

Quantencomputer am Forschungszentrum Jülich
Copyright:
— Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau

Die komponentenbasierte Strategie von ParTec zielt darauf ab, Quanteninnovation und -implementierung durch die Verwendung eines Best-of-Breed-Ansatzes zu beschleunigen. Das Arbeitspaket 1 umfasst die Integration eines QuantWare-Chips auf Basis der 25-Qubit-Contralto-Technologie in einen Bluefors-Kryostaten des Forschungszentrums Jülich und in die OPX-Quantenkontrollumgebung von Quantum Machines. Das integrierte System wurde erfolgreich kalibriert und mit Hilfe der QBridge-Software nahtlos in JURECA, einem Pre-Exascale Modular Supercomputer, der vom Jülich Supercomputing Centre am Forschungszentrum Jülich betrieben wird, verwaltet.

Jülich Supercomputer Centre
Copyright:
— Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau

In Arbeitspaket 2 wird die Lösung getestet und einem Benchmarking unterzogen. Als weiteres Ergebnis werden Software-Ingenieure von ParTec an neuen Funktionalitäten und der Integration mit ParTecs ParaStation Modulo arbeiten, einer Software, die es Systemmanagern ermöglicht, eine Sammlung von Modulen als ein einziges System zu betreiben und Benutzern, massiv parallele Jobs auszuführen. Darüber hinaus werden die Partner eine Softwarelösung für Task-Parallelität unter Verwendung des OmpSs-Programmiermodells entwickeln.

Anfang dieses Jahres stellten ParTec und Quantum Machines QBridge vor, eine Software-Ko-Entwicklung zur nahtlosen Einbindung von Hochleistungs- und Quantencomputern. QBridge bietet eine sichere, effiziente und vertraute Umgebung für große HPC-Zentren, Cloud-Anbieter und Forschungsgruppen, die Quantencomputer in ihre bestehende Infrastruktur integrieren wollen. Erweitert mit der ParaStation Modulo Software-Suite von ParTec, ermöglicht QBridge modulare Rechenkapazitäten zwischen klassischen Hochleistungsrechenressourcen und Quantencomputerressourcen.

Ansprechpartner:innen

Prof. Dr. Kristel Michielsen

  • Institute for Advanced Simulation (IAS)
  • Jülich Supercomputing Centre (JSC)
Gebäude 16.3 /
Raum R 340
+49 2461/61-2524
E-Mail

Prof. Dr. Dr. Thomas Lippert

Head of Jülich Supercomputing Centre Director at the Institute for Advanced Simulation

  • Institute for Advanced Simulation (IAS)
  • Jülich Supercomputing Centre (JSC)
Gebäude 16.3 /
Raum R 360
+49 2461/61-6402
E-Mail

Weitere Informationen

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Goethe-Universität Frankfurt

Die Goethe-Universität wurde 1914 als Stiftungsuniversität mit finanzieller Unterstützung der Frankfurter Bürger gegründet und ist in ein hochgradig partizipatives und unterstützendes Umfeld eingebettet. Gemeinsam mit der Technischen Universität Darmstadt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz betreibt die Goethe-Universität Frankfurt die strategische Universitätsallianz Rhein-Main (RMU). Die Forschung an der Goethe-Universität gliedert sich in sechs Profilbereiche, die die Geistes-, Sozial-, Wirtschafts-, Natur- und Lebenswissenschaften sowie die Medizin umfassen. Die Goethe-Universität liefert Beiträge für die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts und wirkt als Impulsgeberin für die fortschrittliche Entwicklung von Gesellschaft, Politik und Wirtschaft.

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Quantum Machines

Quantum Machines (QM) treibt Quantendurchbrüche voran, die die Realisierung von praktischen Quantencomputern beschleunigen. Die Quantum Orchestration Platform (QOP) des Unternehmens definiert die Steuerungs- und Betriebsarchitektur von Quantenprozessoren grundlegend neu. Die umfassende Hardware- und Softwareplattform ist in der Lage, selbst die komplexesten Algorithmen sofort auszuführen, einschließlich Quantenfehlerkorrektur, Multi-Quadranten-Kalibrierung und mehr. Der QOP trägt dazu bei, das volle Potenzial eines jeden Quantenprozessors auszuschöpfen, und ermöglicht eine beispiellose Weiterentwicklung und Beschleunigung von Quantentechnologien sowie die Skalierung auf Tausende von Qubits.

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ParTec AG

Die ParTec AG ist spezialisiert auf die Entwicklung und Herstellung von modularen Supercomputern und Quantencomputern sowie der dazugehörigen Systemsoftware. Das Angebot umfasst den Vertrieb von zukunftsweisenden Hochleistungsrechnern (HPC) und Quantencomputern (QC) sowie Beratungs- und Supportleistungen in allen Bereichen der Entwicklung, des Baus und des Betriebs dieser modernen Systeme. Der Ansatz der dynamischen modularen Systemarchitektur (dMSA) ist ein einzigartiges und erfolgreiches Merkmal der ParTec AG, das sich insbesondere für die komplexen Anforderungen massiver Rechenleistung in der KI bewährt hat.

Letzte Änderung: 21.05.2024
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