Alpine Quantum Technologies: Tiroler Spin-off integriert Quantencomputer in Superrechner
Die Universität Innsbruck und das Tiroler Spin-off Alpine Quantum Technologies (AQT) haben erstmals einen Quantencomputer in eine High-Performance-Computing (HPC)-Umgebung eingebunden. Diese hybride Lösung wird bereits von Forschung und Industrie genutzt, um komplexe Aufgaben schneller zu lösen.
Das Beste aus beiden Welten
An der Universität Innsbruck wurde der Supercomputer LEO5 mit dem Quantencomputer IBEX Q1 von AQT zu einem Hybridcomputer verbunden. Diese Integration kombiniert die Vorteile beider Technologien und soll die Lösung besonders anspruchsvoller Probleme in der Chemie, den Materialwissenschaften und der Optimierung ermöglichen. Thomas Monz, Quantenphysiker an der Universität Innsbruck und CEO von AQT, betont: „Mit dem Aufkommen von Quantencomputern und ihren Möglichkeiten, bestimmte Probleme in der Chemie oder den Materialwissenschaften deutlich rascher zu lösen, als dies klassischerweise möglich ist, sind Quantenbeschleuniger für HPC-Rechner eine neue, sehr spannende Möglichkeit.“
Anstatt die Rechenleistung durch immer mehr identische Rechenknoten zu erhöhen, setzt man auf spezialisierte Knoten oder Beschleuniger, die für bestimmte Berechnungen optimiert sind. Dieses hybride System soll „das Beste aus zwei Welten“ vereinen und Zugang zu herausragenden klassischen Rechenkapazitäten bieten.
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Herausforderungen und Anwendungen des HPQC-Systems
Die Verknüpfung der beiden unterschiedlichen Computersysteme bringt allerdings auch Herausforderungen mit sich. Es gilt, die Arbeitslast zwischen den klassischen und quantenbasierten Berechnungsansätzen auszubalancieren. Jene Teile eines Berechnungsproblems, die sich besser auf einem klassischen Computer bearbeiten lassen, müssen identifiziert und von den Teilen getrennt werden, die für den Quantenprozessor geeignet sind.
Das Hybrid-System, gefördert durch die Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), steht bereits Partnern aus Forschung und Industrie zur Verfügung. Anwender:innen wie die TU Wien und das Unternehmen Math.tec können darauf zugreifen, um komplexe Berechnungen durchzuführen. Große Erwartungen richten sich an dieses System, insbesondere im Hinblick auf die Erforschung von Supraleitung, die Stickstofffixierung für kosteneffiziente Düngemittelproduktion und die Kohlenstoffbindung zur Bekämpfung des Klimawandels.
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Zukunftsperspektiven des Quanten-Supercomputers
Die erfolgreiche Integration eines Quantencomputers in eine HPC-Umgebung markiert den Forschenden zufolge einen bedeutenden Fortschritt für die österreichische und europäische Wissenschaft. Laut FFG-Geschäftsführerin Henrietta Egerth zeigt dieses Projekt die Innovationskraft und den technologischen Vorsprung, den Österreich in der Quantentechnologie erreichen kann.
