Kooperation im Quanten-Computing

Forschungszentrum Jülich und Google vereinbaren Quantencomputer-Partnerschaft

| Redakteur: Ulrike Ostler

Die Rechnerhalle des Jülich Supercomputing Centre (JSC)
Die Rechnerhalle des Jülich Supercomputing Centre (JSC) (Bild: Forschungszentrum Jülich / Ralf-Uwe Limbach)

Das Forschungszentrum Jülich und Google wollen künftig gemeinsam zu Quantencomputern forschen. Die Partnerschaft wird neben gemeinsamen Forschungsaktivitäten auch die Ausbildung von Experten auf dem Gebiet der Quantentechnologien und Quantenalgorithmen beinhalten sowie eine wechselseitige Nutzung von Hardware.

Peter Altmaier, Bundesminister für Wirtschaft und Energie, sagte bei seinem Besuch am Hauptsitz von Google im kalifornischen Mountain View: „Quantencomputer haben das Potenzial, bestimmte Arten von Berechnungen deutlich effizienter zu lösen, als das mit heutigen Technologien möglich ist.“ Deshalb seien Quantencomputer und Quantenalgorithmen wichtige Zukunftstechnologien, die weltweit aufmerksam verfolgt würden.

Google arbeitet bereits seit Jahren an der Entwicklung von Quantenprozessoren und Quantenalgorithmen. Die Erforschung neuer Technologien für Quantencomputer ist zugleich einer der Schwerpunkte des Forschungszentrums Jülich.

Das Forschungszentrum plant den Betrieb eines europäischen Quantencomputers mit 50 bis 100 supraleitenden Qubits, der im Quanten-Flaggschiffprogramm der EU entwickelt und am Forschungszentrum Jülich der Forschung und Industrie zugänglich gemacht werden soll. Die groß angelegte Forschungsinitiative zielt darauf ab, die Entwicklung von Quantentechnologien in Europa zu beschleunigen und ist mit einem Fördervolumen von 1 Milliarde Euro für einen Zeitraum von zehn Jahren ausgestattet.

Die Ziele der Kooperation

Professor Wolfgang Marquardt, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums Jülich, erläutert: „Quantencomputer bieten die Möglichkeit, bestimmte algorithmische Probleme in Sekundenschnelle zu lösen, für die man mit heutigen Superrechnern viele Jahre benötigen würde. Als ein Unternehmen, das auf diesem Gebiet Maßstäbe setzt, ist Google für uns ein wichtiger Partner, um mit vereinten Kräften diese Technologie weiter zu entwickeln.“

Hartmut Neven, Technischer Direktor bei Google und Leiter des Quantum Artificial Intelligence Labs macht darauf aufmerksam, dass Quantenprozessoren dabei helfen können, neue umweltfreundliche Technologien auf den Weg zu bringen oder Methoden der künstlichen Intelligenz zu revolutionieren. Er sagt: „Wir beobachten die Entwicklungen in Europa mit Spannung und freuen uns, im Rahmen der Kooperation mit dem Forschungszentrum Jülich einen Beitrag dazu zu leisten, Quantentechnologien in Europa zum Erfolg zu führen.“

Ausbildung von Quantencomputer-Experten

Da ein Mangel an Fachleuten auf dem Gebiet des Quantencomputing jetzt schon absehbar ist, werden Google und das Forschungszentrum Jülich sich künftig insbesondere bei der Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern und Experten gegenseitig unterstützen. Zudem soll es einen regelmäßigen wissenschaftlichen Austausch geben.

Professor Wolfgang Marquardt, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums Jülich; Dr. Hartmut Neven, Technischer Direktor bei Google und Leiter des Quantum Artificial Intelligence Labs; Dr. Markus Hoffmann, Leiter „Quantum Partnerships” bei Google; Professor David DiVincenzo, Direktor am Peter Grünberg Institut (PGI-2 / IAS-3 / PGI-11), Forschungszentrum Jülich; Professor Kristel Michielsen, JSC, Forschungszentrum Jülich; Profeor Sebastian M. Schmidt, Mitglied des Vorstandes des Forschungszentrums Jülich; Profesor Thomas Lippert, Direktor des JSC, Forschungszentrum Jülich (v.l.n.r.)
Professor Wolfgang Marquardt, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums Jülich; Dr. Hartmut Neven, Technischer Direktor bei Google und Leiter des Quantum Artificial Intelligence Labs; Dr. Markus Hoffmann, Leiter „Quantum Partnerships” bei Google; Professor David DiVincenzo, Direktor am Peter Grünberg Institut (PGI-2 / IAS-3 / PGI-11), Forschungszentrum Jülich; Professor Kristel Michielsen, JSC, Forschungszentrum Jülich; Profeor Sebastian M. Schmidt, Mitglied des Vorstandes des Forschungszentrums Jülich; Profesor Thomas Lippert, Direktor des JSC, Forschungszentrum Jülich (v.l.n.r.) (Bild: Forschungszentrum Jülich / Kurt Steinhausen)

Wie das aussehen soll, erläutert Professor Kristel Michielsen, Leiterin der Arbeitsgruppe Quantum Information Processing am Jülich Supercomputing Centre (JSC): „Am Forschungszentrum Jülich werden Hands-on-Workshops und Spring Schools ausgerichtet werden. Die Jülich Unified Infrastructure for Quantum Computing, kurz JUNIQ, wird für die Ausbildung von Spezialisten in der Industrie verfügbar und über die Cloud europäischen Nutzern zugänglich sein.“

Darüber hinaus werden Google und das Forschungszentrum Jülich gemeinsam auf dem Gebiet der Quanten-Hardware und Quantenalgorithmen forschen. Forscherinnen und Forscher beider Partner bekommen damit die Möglichkeit, Simulationen auf den Superrechnern am Jülich Supercomputing Centre (JSC) durchzuführen und mit Googles Quantenprozessoren zu experimentieren.

Bisherige Zusammenarbeit

Bereits heute arbeiten das Forschungszentrum Jülich und Google in mehreren Forschungsprojekten zusammen, die mit einem „Google Faculty Research Award“ ausgezeichnet wurden. Michielsen und Professor Tommaso Calarco vom Forschungszentrum Jülich hatten den Forschungspreis 2018 erhalten. Eine weitere Auszeichnung ging 2015 an Professor Frank Wilhelm-Mauch von der Universität des Saarlandes, mit dem das Forschungszentrum Jülich im Teilprojekt „Open Super Q“ des europäischen Quanten-Flaggschiffprogramms kooperiert.

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