JUNIQ

Die Jülicher NutzerInfrastruktur für Quantencomputing bietet Wissenschaft und Industrie Zugang zu modernsten Quantencomputern.

Über JUNIQ

JUNIQ ist eine herstellerunabhängige, umfassende, öffentliche Quantencomputer-Nutzereinrichtung. JUNIQ bietet europäischen Nutzern durch seine einheitliche Quantum Computing Platform as a Service (QC-PaaS) Unterstützung und Zugang zu Quantencomputer-Emulatoren und Quantencomputer-Technologien unterschiedlicher Art und technologischen Reifegrades. JUNIQ integriert Quantencomputer in Form von quantenklassischen Hybrid-Computing-Systemen in die modulare HPC-Umgebung des Jülich Supercomputing Centre. Eine umfassende Übersicht wird in den NIC Symposium 2022 Proceedings gegeben.

Die folgenden Emulatoren und Quantencomputer sind über die JUNIQ-Cloud Plattform verfügbar oder werden zukünftig verfügbar sein. Die aktuellen Verfügbarkeiten finden sich hier.

Emulatoren

Quantencomputer-Emulatoren simulieren den Betrieb von Quantencomputern auf herkömmlichen Computern.

JUQCS

Der "Jülich Universal Quantum Computer Simulator" JUQCS ist ein massiv-paralleler Emulator von gatterbasierten Quantencomputern für konventionelle Computer jeder Art und Größe mit CPUs und GPUs. JUQCS hat den Weltrekord für die Simulation eines universellen Quantencomputers mit 48 Qubits aufgestellt. Auf JUWELS, einem der HPC-Systeme am Jülich Supercomputing Centre, kann JUQCS Quantenschaltungen mit bis zu 43 Qubits simulieren.

Eviden Qaptiva 800

Die Qaptiva 800 ist eine Plattform zur Simulation verschiedener Quantentechnologien. Sie ermöglicht die Emulation von bis zu 40 Qubits - wahlweise unter realistischen (mit Rauschen) oder idealen (rauschfreien) Bedingungen. Weitere Informationen finden Sie auf der Website von Eviden.

Quantencomputer

D-Wave Advantage™ System JUPSI

Das D-Wave Advantage System ist ein Quantenannealer mit mehr als 5000 supraleitenden Qubits. Beim Quantenannealing werden Berechnungen durchgeführt, indem zunächst ein zusammenhängendes System von Qubits in einen einfachen und bekannten Zustand niedrigster Energie gebracht wird, der durch einen anfänglichen Hamiltonian beschrieben wird. Dieser Zustand entspricht einem einheitlichen Überlagerungszustand, der durch den endgültigen Hamiltonian beschrieben wird, welcher das zu lösende Problem kodiert. Das System wird dann in den niedrigsten Energiezustand des gesuchten klassischen Problems, den zweiten Hamiltonian, überführt, indem die Wechselwirkungen der Qubits adiabatisch verändert werden. Quantenannealing kann insbesondere zur Lösung von Optimierungs-, Sampling- und Machine-Learning-Problemen eingesetzt werden. Erfahren Sie mehr auf der Webseite von D-Wave.

Quantensimulator

Der Fresnel-Quanten­simulator von PASQAL basiert auf der Neutralatom-Technologie und ist in der Lage, über 100 Qubits in zweidimensionalen Arrays mittels optischer Pinzetten zu kontrollieren. Er wird in die HPC-Umgebung der JUNIQ-Plattform integriert, um hybride HPC/Quanten­berechnungen im Rahmen des EuroHPC JU-Projekts HPCQS zu ermöglichen und der europäischen Öffentlichkeit einen nicht-kommerziellen Zugang bereitzustellen. Weitere Informationen finden Sie auf der Website von PASQAL.

QSolid Quantencomputer

QSolid ist ein Konsortium aus 25 deutschen Forschungsinstituten und Unternehmen, das sich über einen Zeitraum von fünf Jahren der Verbesserung der Fehlerrate von Qubits widmet. Ziel der ersten Projektphase ist die Realisierung eines Quantencomputers mit zehn hochwertigen Qubits, mit einer Erweiterung auf bis zu 30 Qubits bis zum Projektende. Das im Projekt entwickelte Ökosystem wird vollständig in die Supercomputing-Umgebung von JUNIQ integriert und externen Nutzern zugänglich gemacht.

OpenSuperQplus Quantencomputer

Im Flaggschiff-Projekt OpenSuperQplus wird ein gatterbasierter Quantencomputer, basierend auf supraleitenden Qubits, entwickelt.

Gebäude

Die Planungen für ein neues Quantencomputer-Gebäude begannen Anfang 2019 (siehe animiertes JUNIQ-Gebäude). Der Bau des JUNIQ-Gebäudes begann offiziell am 30. Juli 2020 mit dem ersten Spatenstich durch Kristel Michielsen, Thomas Lippert, Wolfgang Marquardt, Birgit Spengler und Harald Lange (siehe Kurzmeldung). Der Baufortschritt konnte über eine Webcam verfolgt werden, deren Bilder zu einem Zeitraffervideo zusammengeschnitten wurden. Im Sommer 2021 wurde der Bau des Gebäudes abgeschlossen. Seit Herbst 2021 beherbergt es ein D-Wave Advantage System. Ein Pasqal Quantensimulator soll im Herbst 2023 installiert werden. Machen Sie einen virtuellen Rundgang durch das Gebäude und erfahren Sie mehr über seine Architektur, seine spezielle Infrastruktur und die dort untergebrachten und geplanten Quantencomputer.

Videoclips

Erfahren Sie mehr über JUNIQ und seine Projekte auf dem YouTube Kanal des JSC.