Hybrides Quantencomputing Oak Ridge arbeitet an Quantencomputer bei Raumtemperatur

Anbieter zum Thema

Oak Ridge National Laboratory

E.E.P.D. Electronic Equipment Produktion & Distribution GmbH

congatec GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Am US-amerikanischen Forschungszentrum in Oak Ridge soll ein bei Raumtemperatur arbeitender Quantencomputer entstehen. Das Forschungsteam will vor allem hybrides Computing realisieren - die Zusammenarbeit von Quantenprozessoren und klassischen CPUs.

Vor etwas über zwei Jahren hat das deutsch-australische Startup Quantum Brilliance erstmals seine diamantbasierte QPU (Quantum Processing Unit) vorgestellt. Damit soll es erstmals zuverlässig möglich sein, in größerem Stil Quantencomputing bei Raumtemperatur zu betreiben. Bisher arbeiteten Quantencomputing-Prozessoren nur bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt zuverlässig und stabil, was kontrollierte Umgebungen und sehr energieintensive Kühlung benötigt.

Am Oak Ridge National Laboratory in den USA soll nun der nächste große Schritt gewagt werden: Am renommierten US-Forschungszentrum soll auf Basis der von Quantum Brilliance erarbeiteten Technologie der erste Quantencomputer entstehen, der zuverlässig und stabil bei Raumtemperatur arbeitet.

Raumtemperatur-QPUs treffen auf moderne Supercomputer

„Diese Zusammenarbeit zielt darauf ab, die Synergie zwischen Quanten- und klassischem Rechnen zu verbessern, indem die bei Raumtemperatur einsetzbaren Diamant-Quantenbeschleuniger von Quantum Brilliance und die hochmoderne HPC-Infrastruktur des Oak Ridge National Laboratory genutzt werden,“ gab Quantum Brilliance in einer Pressemittelung bekannt. „Sie unterstreicht das Engagement beider Organisationen, die Grenzen der Rechenkapazitäten zu erweitern und die wissenschaftliche Forschung voranzutreiben, und markiert den Beginn einer langfristigen Partnerschaft.“

Zu diesem Zweck soll ein Cluster der von Quantum Brilliance mit Sitz in Deutschland und Australien entwickelten diamantbasierten QPUs mit den Hochleistungsrechnersystemen des Oak Ridge National Laboratory kombiniert werden. In Oak Ridge befinden sich mit den Exascale-Superrechnersystemen Frontier und Summit zwei der derzeit schnellsten Supercomputer der Welt.

Hybride und parallele Rechensysteme

Um den ersten Quantencomputer bei Raumtemperatur zu ermöglichen Arbeiten die Oak-Ridge-Forscher und das Team von Quantum Brilliance an der Erarbeitung neuer Berechnungsmethoden, die sowohl paralleles als auch hybrides Computing voll nutzen können. Ferner sollen spezialisierte Software-Tools entstehen, mit denen Nutzer diese neu erarbeiteten Methoden leicht implementieren und auf deren Basis eigene Anwendungen entwickeln können.

Paralleles Quantencomputing bedeutet, dass mehrere Quantenprozessoren zusammenarbeiten, um ein Problem zu lösen. Bei hybridem Quantencomputing sollen sowohl Quanten- als auch klassische Prozessoren an einem Problem zusammenarbeiten.

„Paralleles Quantencomputing birgt ein transformatives Potenzial für wissenschaftliche Entdeckungen und industrielle Anwendungen, die Hochleistungscomputer erfordern“, sagt Dr. Travis Humble, Direktor des Quantum Science Center am Oak Ridge National Laboratory. „Die Partnerschaft mit Quantum Brilliance ermöglicht es uns, eine effektive Integration mit unseren bestehenden HPC-Systemen zu erforschen und den Weg für bahnbrechende Fortschritte zu ebnen, die das Design zukünftiger HPC-Infrastrukturen beeinflussen werden.“

Das Team verspricht sich gerade von der Kombination klassischer Computerprozessoren und QPUs neue Möglichkeiten für die Berechnung komplexer Probleme, die derzeit mit klassischen Computersystemen kaum lösbar sind, wie beispielsweise Wetterberechnungsmodelle. „Durch die Integration des weltweit ersten Clusters von QPUs bei Raumtemperatur mit der führenden HPC-Infrastruktur des Oak Ridge National Laboratory wollen wir die Vorteile des parallelen Quantencomputings demonstrieren,“ sagt Mark Luo, CEO von Quantum Brilliance. „Dies ist ein entscheidender Meilenstein auf dem Weg zu massiv parallelisierten Quantenbeschleunigern, die unserer Meinung nach die bevorzugte Architektur in HPC-Zentren sein werden.“

Quantencomputer auf Diamantbasis

Quantenmikroprozessor in Brotdosengröße

Rechnen mit Qubits: So arbeitet ein Quantencomputer

(sg)

(ID:50156163)