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Hybrides Quanten- und HPC-Computing QPU von Pasqal arbeitet nun am Genci und bei CEA

Quelle: Pressemitteilung 5 min Lesedauer

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Die erste Quantum Processing Unit von Pasqal mit mehr als 100 Qubits haben das Grand Équipement National de Calcul Intensif (Genci) und das TGCC, das Rechenzentrum der French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA) erworben.

Das Grand Équipement National de Calcul Intensif (Genci) hat eine 100+-Qubit-Quantum Processing Unit (QPU) von Pasqal erworben wurde und an das TGCC, das Rechenzentrum des CEA, geliefert. (Bild: HPCQS)
Das Grand Équipement National de Calcul Intensif (Genci) hat eine 100+-Qubit-Quantum Processing Unit (QPU) von Pasqal erworben wurde und an das TGCC, das Rechenzentrum des CEA, geliefert.
(Bild: HPCQS)

Bei de, Quantenprozessor handelt sich um die erste QPU, die von Pasqal an einen Dritten geliefert wurde. Damit ist die Tatsache ein wichtiger Meilenstein des umfassenderen Projekts „HPCQS“ (High-Performance Computer and Quantum Simulator Hybrid), das vom europäischen HPC Joint Undertaking zusammen mit Genci im Rahmen der HQI (France Hybrid HPC Quantum Initiative) kofinanziert und durch das Investitionsprogramm „France2030“ unterstützt wird.

Über CEA

Das CEA ist eine große Forschungseinrichtung, die im Interesse des französischen Staates, seiner Wirtschaft und seiner Bürger arbeitet. Dank seiner starken Verwurzelung in der Grundlagenforschung ist es in der Lage, konkrete Lösungen für deren Bedürfnisse in vier Schlüsselbereichen zu liefern: kohlenstoffarme Energie, digitale Technologien, Technologien für die Medizin der Zukunft, Verteidigung und nationale Sicherheit.

Als weltweit führender Innovator unter den öffentlichen Forschungseinrichtungen (Clarivate 2024) wirkt das CEA als Katalysator und Innovationsbeschleuniger für die französische Industrie. Es unterstützt die Unternehmen aller Sektoren bei der Steigerung ihrer Wettbewerbsfähigkeit, indem es leistungsstarke Produkte schafft, die sich von der Masse abheben, und bahnbrechende Lösungen entwickelt, die zu Veränderungen in der Gesellschaft führen.

Diese Initiative zielt darauf ab, eine hybride HPC-QC-Plattform einzurichten, die mehrere Quantentechnologien mit einem klassischen Supercomputer für offene Forschung verbindet. HQI umfasst auch ein akademisches und industrielles Forschungsprogramm, das sich auf diese HPC-QC-Integration, die Entwicklung hybrider Anwendungen und Sondierungsthemen wie die Charakterisierung von Rauschen und die Abschwächung und Nutzung von Quantenverbindungen für das Rechnen konzentriert.

Über Genci:

Das Grand Équipement National de Calcul Intensif (Genci) wurde 2007 von der Öffentlichen Hand gegründet und ist eine wichtige Forschungseinheit. Der öffentliche Betreiber hat sich zum Ziel gesetzt, die Nutzung digitaler Simulationen durch Hochleistungsrechnen in Verbindung mit dem Einsatz von künstlicher Intelligenz und Quantencomputern zu demokratisieren, um die wissenschaftliche und industrielle Wettbewerbsfähigkeit Frankreichs zu fördern.

Genci ist dementsprechend mit drei Aufgaben betraut:

  • Umsetzung der nationalen Strategie für die Bereitstellung von Ressourcen für das Hochleistungsrechnen, die Speicherung und die Verarbeitung von Massendaten in Verbindung mit Technologien der künstlichen Intelligenz und des Quantencomputing zum Nutzen der französischen wissenschaftlichen Forschung in Zusammenarbeit mit den drei nationalen Rechenzentren (CEA/TGCC, CNRS/IDRIS, France Universités/CINES).
  • Unterstützung bei der Schaffung eines integrierten Ökosystems auf nationaler und europäischer Ebene
  • Förderung der digitalen Simulation und des Supercomputing in der akademischen Forschung und der Industrie

Genci ist ein ziviles Unternehmen, das zu 49 Prozent dem Staat gehört, vertreten durch das Ministerium für Hochschulwesen und Forschung, zu 20 Prozent dem CEA, zu 20 Prozent dem CNRS, zu 10 Prozent den Universitäten, vertreten durch France Universités, und zu 1 Prozent Inria.

Die QPU von Pasqal wird nun in den Genci-Supercomputer „Joliot-Curie“ integriert. Dieser Rechner wird vom CEA im TGCC gehostet und betrieben. Die TGCC-Umgebung ist bekannt für ihre leistungsstarken wissenschaftlichen Berechnungen und Big-Data-Fähigkeiten, was sie zu einem idealen Standort für einen der ersten Quantencomputer macht, der gemeinsam mit Supercomputern betrieben wird. Die Integration der analogen Quantencomputer mit Supercomputern wird es europäischen und französischen Forschern ermöglichen, an hybriden Anwendungsfällen zu arbeiten und mit echter Hardware zu experimentieren.

Der Mitbegründer und CEO von Pasqal, Georges-Olivier Reymond, äußert sich begeistert über den Einsatz: „Die Lieferung unserer ersten QPU an das CEA ist ein Meilenstein, der unser Engagement für eine schnellere Integration des Quantencomputers in die Mainstream-Technologiesektoren unterstreicht. Indem wir die Synergien zwischen Quantencomputing und klassischen HPC-Umgebungen nutzen, ebnen wir den Weg für Durchbrüche, die zuvor unerreichbar waren.“

Jacques-Charles Lafoucriere, Programmdirektor beim CEA und Koordinator der französischen Hybrid HPC Quantum Initiative (HQI), sagt dazu: „Dieser Einsatz wird es den HPC- und Quantencomputergemeinschaften ermöglichen, ihre Arbeit mit Emulatoren mit echten Berechnungen auf echter Hardware zu vervollständigen. Alle unsere Nutzer sind begierig darauf, das 'Orion'-System von Pasqal zu nutzen und alle Ergebnisse zu demonstrieren, die sie damit erzielen werden.“

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Im Rahmen von HPCQS wird eine weitere QPU auch in Deutschland am Forschungszentrum Jülich (FZJ) installiert und mit dem „Jureca“-Supercomputer gekoppelt. Beide Systeme werden den Keim einer gesamteuropäischen hybriden HPC + Quantencomputing-Infrastruktur bilden, die bald durch andere verschiedene europäische Quantencomputing-Technologien vervollständigt wird, die von EuroHPC JU und den Mitgliedstaaten finanziert werden und allen europäischen Nutzern offen stehen, um das Potenzial des Quantencomputings für ihre Anwendungen konkret zu erkunden.

Diese Zusammenarbeit zwischen Pasqal, Genci und CEA bietet soll Bereiche von der Pharmazie bis zur Energie revolutionieren, indem Quantenberechnungen zur Verbesserung komplexer Datenverarbeitungs- und Simulationsaufgaben eingesetzt werden. Die Integration der Quantentechnologie von Pasqal mit den Supercomputing-Ressourcen des TGCC zielt darauf ab, praktische Anwendungen zu entwickeln, die durch verbesserte Rechenkapazitäten Herausforderungen der realen Welt angehen.

Nach Angaben der drei Partner eignet sich analoges Quantencomputing, wie Pasqal es anbietet, ganz besonders, um Optimierungsaufgaben und die Simulation physikalischer Systeme zu fördern. Eine solche Optimierung hat zahlreiche praktische Anwendungen im Bankwesen, in der Logistik, im Transportwesen, im Management von Energienetzen und vielen anderen Bereichen.

CEA und Pasqal haben zuvor mit Eviden zusammengearbeitet und die „Qaptiva“-Umgebung von Eviden genutzt, um die QPU in die HQI-Plattform zu integrieren. Ziel dieser Integration ist es, den Endnutzern die Möglichkeit zu geben, einen hybriden Code zu programmieren, ihn an Joliot-Curie zu senden, das dann den Quantencode über Qaptiva an das Pasqal-System weiterleitet.

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