QSolid-Projekt: Supraleitender Quantencomputer eng in HPC-System eingebettet

Das Projekt "Quantum computer in the solid state" (QSolid) zielt darauf ab, eine gesamtdeutsche Wertschöpfungskette für das Quantencomputing als zentralen Baustein einer nachhaltigen digitalen Souveränität für Deutschland zu schaffen. Ziel ist die Entwicklung eines Demonstrationssystems für einen Quantencomputer, der eng in ein HPC-System eingebettet ist und auf kryogenen supraleitenden Quantenprozessoren basiert, die in eine ausgereifte Hardware-Infrastruktur integriert sind, bis hin zu spezifisch optimierter Firmware und Software. In der ersten Phase des Projekts werden hochwertige Komponenten entwickelt und die Technologie in einem mittelfristigen Gerät, einem 10-Qubit-System mit einer Leiterarchitektur, demonstriert. Mit den aus diesem System gewonnenen Erkenntnissen werden drei Prozessoren mit unterschiedlichen Leistungs- und Nutzungsprofilen entwickelt, von denen einer die Anforderung erfüllen wird, klassische Computer zu übertreffen.

Das Jülich Supercomputing Centre ist an zweien der elf Arbeitspakete des Projekts beteiligt. Eines davon konzentriert sich auf die Entwicklung von Anwendungsfällen für den Quantencomputer-Demonstrator und das Benchmarking sowie das plattformübergreifende Benchmarking der Implementierung der Anwendungsfälle. Das andere Arbeitspaket befasst sich mit der Bereitstellung des Cloud-Zugangs für den QSolid-Demonstrator, der HPC-Quantencomputer-Integration sowie der Zeitplanung und dem Ressourcenmanagement.

QSolid ist ein Projekt der Förderinitiative "Quantencomputer-Demonstratoren", die Teil des BMBF-Rahmenprogramms "Quantentechnologien - von der Grundlagenforschung zum Markt" ist. QSolid ist eines von neun Quantencomputer-Demonstratorprojekten, bei denen die meisten von ihnen andere Qubit-Plattformen wie gefangene Ionen, gefangene Atome, Photonen und NV-Zentren in Diamant verwenden. QSolid erhält in den nächsten fünf Jahren ein Gesamtbudget von 76,3 Mio. €, wovon 89,8 % vom BMBF finanziert werden. Das Projekt startete am 1. Januar 2022 und wird von Prof. Frank Wilhelm-Mauch koordiniert, der den Bereich Quantencomputing-Analytik am Peter Grünberg Institut (PGI-12), einem der neun beteiligten Teilinstitute des Forschungszentrums Jülich, leitet. Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf der BMBF-Webseite.

Kontakt: Prof. Kristel Michielsen, k.michielsen@fz-juelich.de

aus JSC News No. 287, 21. März 2022