Am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) wurde heute der erste einsatzfähige hybride Quantencomputer in Deutschland der Öffentlichkeit vorgestellt. Für das hybride System namens Q-Exa wurde ein Quantenprozessor mit 20 supraleitenden Qubits der Firma IQM Quantum Computers mit dem Höchstleistungsrechner SuperMUC-NG des LRZ, also mit klassischer Rechnertechnologie verbunden.
Das LRZ wird Q-Exa demnächst für die Forschungsgemeinschaft zugänglich machen. Prof. Rudolf Gross, wissenschaftlicher Direktor des Munich Quantum Valley (MQV), sieht hierin eine große Chance: „Für die Forscherteams des MQV und ihre Partner aus der Industrie schafft diese wichtige Innovation einmalige Möglichkeiten für die Entwicklung von neuartigen Quantenalgorithmen und die Implementierung von vielversprechenden Anwendungsfällen.“
Einen wesentlichen Beitrag zur Einsatzfähigkeit von Q-Exa leistet auch der Munich Quantum Software Stack, den Spezialist:innen des LRZ in Zusammenarbeit mit weiteren Mitgliedsinstituten des MQV im Rahmen des MQV-Konsortiums Q-DESSI entwickeln. Mit dem Software Stack werden unter anderem die nötigen Schnittstellen zwischen klassischem und Quantenrechner geschaffen, also zum Beispiel der Datenaustausch zwischen Quantencomputer und Höchstleistungsrechner ermöglicht. Mit Q-Exa können die künftigen Forschungsergebnisse des Q-DESSI-Konsortiums nun an einem einsatzfähigem System getestet und die Entwicklungsarbeit vertieft werden.
Hybrides Quantencomputing soll dabei helfen, Quantencomputer über die Infrastruktur von Rechenzentren zugänglich und somit alltagstauglich zu machen. So steht Q-Exa nicht in einem Labor, sondern bereits in direkter Nähe der Supercomputer am LRZ. Darüber hinaus ist geplant, die in die Supercomputer integrierten Quantenprozessoren als Beschleuniger für das Höchstleistungsrechnen zu nutzen. Hierfür wird an hybriden Algorithmen geforscht, also an Algorithmen, von denen nur ein Teil auf einem Quantencomputer, der Rest auf einem klassischen Supercomputer ausgeführt wird. Hybride Algorithmen bilden ein wichtiges Teilgebiet der Anwendungsforschung des MQV.
Q-Exa ist das Ergebnis einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierten Zusammenarbeit von LRZ, IQM Quantum Computers, Eviden und HQS Quantum Simulations.
Die Pressemitteilung des LRZ zur Vorstellung von Q-Exa finden Sie hier.