Optimal Das Forschungszentrum Jülich kauft seinen D-Wave-Quanten-Annealer

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Das Jülicher Supercomputer-Team übernimmt den Annealing-Quantencomputer des kalifornischen Unternehmens D-Wave dauerhaft in seine Quantencomputing-Infrastruktur. Annealer taugen insbesondere für Optimierungsaufgaben.

Das „D-Wave Advantage System“ ist schon drei Jahre vom Jülich Supercomputing Centre (JSC) drei Jahre lang erfolgreich gehostet und genutzt worden. Und nun bleibt es dort ein zentraler Bestandteil der Quantencomputing-Strategie. Verbunden mit „Jupiter“, Europas erstem Exascale-Rechner, soll das System in Zukunft Durchbrüche im Bereich Künstlicher Intelligenz (KI) und Quantenoptimierung ermöglichen.

Mit dem Kauf des weltweit größten und Europas ersten Annealing-Quantencomputers mit mehr als 5.000 Qubits und 15-Wege-Konnektivität, erhält „Juniq“ (die Bezeichnung steht für „JUelicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing“) uneingeschränkten Zugriff auf das System. Forschende können nun Systemparameter anpassen und neue Nutzungskonzepte entwickeln.

Zukünftig wird das System außerdem an den Supercomputer Jupiter angebunden, der in der Nähe von Juniq aufgebaut wird und erstmals die Marke von einer Trillion Rechenoperationen pro Sekunde durchbrechen soll. Damit wird weltweit erstmals ein Annealing-Quantencomputer mit einem Exascale-Rechner gekoppelt – gemeinsam versprechen sie eine neue Dimension der Rechenleistung für hochkomplexe Probleme.

Im DataCenter-Diaries-Podcast #45 „Matthias Reidans: Was darf die Welt 2025 im Quantencomputing erwarten?“ nehmen Ulrike Ostler und Matthias Reidans von Rosenberger OSI auch Neulinge mit in die Welt der Verschränkung und der Superposition.

Sie ergründen den tatsächlichen Stand der Entwicklung und erste Anwendungsbeispiele sowie Potenziale der Quantensensorik und einer quantensicheren Kommunikationstechnik, aber auch Gefahren wie den Wettlauf mit Cyber-Kriminellen. Unter anderem beschäftigen sich die beiden auch mit Annealern.

Die Podcast-Folge #45 von DataCenter Diaries findet sich auf Spotify, Apple Podcasts, Deezer und Amazon Musik.

Das Quantensystem wird auf D-Waves nächste Generation „Advantage2TM“ Quantenprozessor aufgerüstet, sobald dieser zur Verfügung steht. Die erwarteten Vorteile sind doppelte Kohärenz, höhere Konnektivität und eine um 40 Prozent gesteigerte Energieskala, die mit erheblichen Leistungssteigerungen für Quantenberechnungen einhergehen.

Seit Beginn der Kooperation haben JUNIQ-Nutzende bereits wegweisende Forschungsergebnisse erzielt:

• 2022 untersuchten Forschende der Universität Lund in Schweden gemeinsam mit JSC Wissenschaftler Sandipan Mohanty die Faltung eines Proteins auf dem D-Wave Annealing Quantencomputer. Ein tieferes Verständnis dieser Art von Problemen könnte helfen, Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson besser zu erforschen. Die Studie erschien als „Editor's Selection“ in „Physical Review Research“.

• 2024 bewiesen Wissenschaftler:innen aus Jülich und Slowenien, dass Annealing-Quantencomputer mikroskopische Elektronenwechselwirkungen in Materialien abbilden können – ein Durchbruch, veröffentlicht in „Nature Communications“.

• Erst kürzlich gelang es einem Team von Wissenschaftler:innen des JSC, der University of Leeds und dem Institute of Science and Technology Austria, neue Erkenntnisse zu quantenphysikalischen Prozessen bei der Entstehung des Universums zu gewinnen. Für ihre Berechnungen kombinierten die Forschenden das D-Wave-System mit einem Supercomputer. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Physics“ veröffentlicht.

Reaktion auf den Annealer-Kauf an der Börse

Der Aktienkurs der D-Wave Quantum Inc., die ihren Sitz in Palo Alto hat, musste in der jüngeren Vergangenheit einige durchaus als extrem zu bezeichnende Schwankungen hinnehmen - nach unten, aber auch nach oben. Am Mittwoch dieser Woche hüpfte der Kurs in New York zweistelligen nach oben, bis zu 13 Prozent. Offenbar sorgte die Nachricht vom Kauf des Quantum-Annealer für diesen Anstieg. Bei Redaktionsschluss lag der Kurs bei 6,452 Dollar an der NYSE.

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