Vier weltweit führende Institutionen bündeln ihre Kräfte, um die Realisierung von Quantencomputern und deren Integration in HPC-Systeme voranzutreiben: Das Forschungszentrum Jülich, die Goethe-Universität Frankfurt, ParTec und Quantum Machines haben sich zusammengeschlossen, um ein 10+ supraleitendes Qubit-System zu entwickeln und in die Supercomputing-Infrastruktur des Jülich Supercomputing Centre zu integrieren. Mit dem Abschluss des Arbeitspakets 1 hat die Zusammenarbeit nun den ersten Meilenstein erreicht. Es wurde im Sommer 2023 gestartet.
Die komponentenbasierte Strategie von ParTec zielt darauf ab, Quanteninnovation und -implementierung durch die Nutzung eines Best-of-Breed-Ansatzes zu beschleunigen. So umfasst das Arbeitspaket 1 die Integration eines QuantWare-Chips auf Basis der 25-Qubit-Contralto-Technologie in einen Bluefors-Kryostaten des Forschungszentrums Jülich und in die OPX-Quantenkontrollumgebung von Quantum Machines. Das integrierte System wurde erfolgreich kalibriert und mit Hilfe der QBridge-Software nahtlos in JURECA, einem Pre-Exascale Modular Supercomputer, der vom Jülich Supercomputing Centre am Forschungszentrum Jülich betrieben wird, verwaltet.
In Arbeitspaket 2 wird die Lösung getestet und einem Benchmarking unterzogen. Als weiteres Ergebnis werden Software-Ingenieure von ParTec an neuen Funktionalitäten und der Integration mit ParTecs ParaStation Modulo arbeiten, einer Software, die es Systemmanagern ermöglicht, eine Sammlung von Modulen als ein einziges System zu betreiben und Benutzern, massiv parallele Jobs auszuführen. Darüber hinaus werden die Partner eine Softwarelösung für Task-Parallelität unter Verwendung des OmpSs-Programmiermodells entwickeln.
Anfang dieses Jahres stellten ParTec und Quantum Machines QBridge vor, eine Software-Ko-Entwicklung zur nahtlosen Einbindung von Hochleistungs- und Quantencomputern. QBridge bietet eine sichere, effiziente und vertraute Umgebung für große HPC-Zentren, Cloud-Anbieter und Forschungsgruppen, die Quantencomputer in ihre bestehende Infrastruktur integrieren wollen. Erweitert mit der ParaStation Modulo Software-Suite von ParTec, ermöglicht QBridge modulare Rechenkapazitäten zwischen klassischen Hochleistungsrechenressourcen und Quantencomputerressourcen.
Über das Forschungszentrum Jülich: Das Jülich Supercomputing Centre am Forschungszentrum Jülich betreibt seit 1987 das erste deutsche Supercomputing-Zentrum. Im Jülich Institute for Advanced Simulation setzt es die lange Tradition des wissenschaftlichen Rechnens in Jülich fort. Es betreibt derzeit einen der leistungsfähigsten Rechner Europas, JUWELS, und stellt mit JUNIQ die erste europäische Infrastruktur für Quantencomputing bereit. Das JSC wird auch den ersten europäischen Exascale-Rechner beherbergen, der als erster Supercomputer in Europa die Schwelle von einer Billion Rechenoperationen pro Sekunde überschreiten wird.
Über die Goethe-Universität Frankfurt: Die Goethe-Universität wurde 1914 als Stiftungsuniversität mit finanzieller Unterstützung der Frankfurter Bürger gegründet und ist in ein hochgradig partizipatives und unterstützendes Umfeld eingebettet. Gemeinsam mit der Technischen Universität Darmstadt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz betreibt die Goethe-Universität Frankfurt die strategische Universitätsallianz Rhein-Main (RMU). Die Forschung an der Goethe-Universität gliedert sich in sechs Profilbereiche, die die Geistes-, Sozial-, Wirtschafts-, Natur- und Lebenswissenschaften sowie die Medizin umfassen. Die Goethe-Universität liefert Beiträge für die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts und wirkt als Impulsgeberin für die fortschrittliche Entwicklung von Gesellschaft, Politik und Wirtschaft. www.uni-frankfurt.de/
Über Quantum Machines: Quantum Machines (QM) treibt Quantendurchbrüche voran, die die Realisierung von praktischen Quantencomputern beschleunigen. Die Quantum Orchestration Platform (QOP) des Unternehmens definiert die Steuerungs- und Betriebsarchitektur von Quantenprozessoren grundlegend neu. Die umfassende Hardware- und Softwareplattform ist in der Lage, selbst die komplexesten Algorithmen sofort auszuführen, einschließlich Quantenfehlerkorrektur, Multi-Quadranten-Kalibrierung und mehr. Der QOP trägt dazu bei, das volle Potenzial eines jeden Quantenprozessors auszuschöpfen, und ermöglicht eine beispiellose Weiterentwicklung und Beschleunigung von Quantentechnologien sowie die Skalierung auf Tausende von Qubits. Besuchen Sie uns unter: www.quantum-machines.co
Über ParTec AG: Die ParTec AG ist spezialisiert auf die Entwicklung und Herstellung von modularen Supercomputern und Quantencomputern sowie der dazugehörigen Systemsoftware. Das Angebot umfasst den Vertrieb von zukunftsweisenden Hochleistungsrechnern (HPC) und Quantencomputern (QC) sowie Beratungs- und Unterstützungsleistungen in allen Bereichen der Entwicklung, des Baus und des Betriebs dieser modernen Systeme. Der Ansatz der dynamischen modularen Systemarchitektur (dMSA) ist ein Alleinstellungsmerkmal der ParTec AG, das sich insbesondere für die komplexen Anforderungen massiver Rechenleistung in der KI bewährt hat. Weitere Informationen zum Unternehmen und zu den innovativen Lösungen der ParTec AG im Bereich High-Performance Computing und Quantencomputing unter www.par-tec.com.
Kontakt:
Prof. Dr. Dr. Thomas Lippert
Modulares Supercomputing und Quantencomputing, Goethe-Universität
Frankfurt Institute for Advanced Studies und Forschungszentrum Jülich
Tel. +49 (0)69 798-25256
t.lippert@em.uni-frankfurt.de
https://msqc.cgi-host6.rz.uni-frankfurt.de
https://www.fias.science/de/fellows/detail/lippert-thomas
https://www.fz-juelich.de/profile/lippert_th
Quelle
