LUMI-tekoälytehdas isännöi Euroopan ensimmäistä loogisiin kubitteihin perustuvaa kvanttitietokonetta
LUMI-IQ-kvanttitietokone tuo virhekorjatut loogiset kubitit osaksi LUMI-tekoälytehdasta. Tämä on merkittävä askel kohti luotettavampaa ja hyödyllisempää kvanttilaskentaa. Kvanttitietokone integroidaan LUMI-tekoälytehtaan suurteholaskenta- ja tekoälyresursseihin, mikä luo ainutlaatuisen ympäristön suurteholaskentaa, tekoälyä ja kvanttilaskentaa yhdistävälle hybridilaskennalle. LUMI-IQ toimitetaan ja päivitetään vaiheittain vuosina 2027–2029. Käyttäjät Suomessa ja kaikkialla Euroopassa voivat hyötyä kvanttivirheenkorjauksen edistysaskeleista sitä mukaa, kun teknologia kehittyy.
LUMI-tekoälytehtaasta tulee Euroopan ensimmäisen alusta alkaen loogisilla kubiteilla toimimaan suunnitellun kvanttitietokoneen kotipaikka. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia suurteholaskennan, tekoälyn ja kvanttilaskennan yhdistävälle tutkimukselle.
LUMI-IQ-kvanttitietokone sijoitetaan CSC – Tieteen tietotekniikan keskuksen Kajaanin datakeskukseen, ja se integroidaan osaksi LUMI-tekoälytehtaan laskentaympäristöä. Järjestelmän toimittaa suomalainen IQM Quantum Computers. Se toimitetaan vuonna 2027 ja sitä päivitetään vaiheittain vuosina 2028 ja 2029.
LUMI-IQ on olennainen osa laajempaa LUMI-tekoälytehdashanketta. Kvanttitietokoneen rahoittavat yhdessä EU:n rahoittama EuroHPC-yhteisyritys sekä hankkeeseen osallistuvat maat Suomi, Tšekki, Norja ja Puola.
Fyysisistä kubiteista loogisiin kubitteihin – kohti luotettavampaa kvanttilaskentaa
Nykyiset kvanttitietokoneet perustuvat fyysisiin kubitteihin, jotka ovat erittäin herkkiä häiriöille ja virheille. Loogisissa kubiteissa useita fyysisiä kubitteja yhdistetään kvanttivirheenkorjauksen avulla luotettavammaksi laskentayksiköksi. Tämä parantunut luotettavuus on keskeinen askel kohti monien pitkien ja monimutkaisten laskentatehtävien suorittamista, joita tarvitaan käytännön kvanttisovelluksissa.
Ensimmäinen järjestelmä, IQM Halocene H4, sisältää 150 fyysistä kubittia ja alkuvaiheen kvanttivirheenkorjausominaisuudet, ja se asennetaan vuonna 2027. Vuoden 2028 päivitykset parantavat virheenkorjausta ja tuovat luotettavammat loogiset kubitit kvanttitietokoneeseen. Vuonna 2029 järjestelmä päivitetään lopulliseen IQM Halocene H5 -versioon, joka tuo käyttöön entistä kehittyneemmät loogisiin kubitteihin perustuvat kyvykkyydet. Vaiheittainen eteneminen antaa käyttäjille mahdollisuuden hankkia käytännön kokemusta loogisiin kubitteihin perustuvasta laskennasta sitä mukaa, kun teknologia kehittyy.
Suurteholaskennan, tekoälyn ja kvanttilaskennan yhdistäminen
LUMI-IQ integroidaan tiiviisti LUMI-tekoälytehtaan perinteisiin laskentaresursseihin. Hybridityönkuluissa kutakin teknologiaa voidaan hyödyntää siinä, mihin se soveltuu parhaiten: supertietokoneita laajamittaisiin simulointeihin ja datankäsittelyyn, tekoälyä datan analysointiin ja monimutkaisten työnkulkujen optimointiin sekä kvanttilaskentaa laskennallisiin tehtäviin, joissa kvanttimenetelmät avaavat uusia mahdollisuuksia. Tämä yhdistelmä antaa suomalaisille ja eurooppalaisille tutkijoille mahdollisuuden tutkia paitsi kvanttialgoritmeja itsessään, myös sitä, miten kvanttilaskennasta voi tulla käytännöllinen osa tulevaisuuden tieteellisiä laskentaa ja yritysten tuotekehitystoimintaa.
”Päivitettävissä olevan kvanttitietokoneen omistaminen mahdollistaa sen, että CSC ja LUMI-tekoälytehdas voivat integroida sen omaan tekoäly- ja suurteholaskentainfrastruktuuriinsa. Juuri tämä mahdollistaa aidon ekosysteemin kasvun: tutkijat rakentavat osaamistaan itse hallinnoimassaan infrastruktuurissa, yhdessä maailman suorituskykyisimmistä laskentaympäristöistä”, sanoo IQM Quantum Computersin toimitusjohtaja ja yksi perustajista Jan Goetz.
”Tällaista omistajuutta Eurooppa tarvitsee juuri nyt: ei pelkästään pääsyä kvanttilaskentaan, vaan myös kykyä vaikuttaa sen kehitykseen, rakentamalla paikallista osaamista ja laajentamalla edistyneen laskennan rajoja.”
Tuomalla yhteen kehittyvät kvanttilaskennan ominaisuudet ja Euroopan edistyneimmät tekoäly- ja superlaskentaresurssit LUMI-IQ auttaa vahvistamaan eurooppalaista kvanttiteknologiaosaamista sekä selvittämään, missä yhä luotettavampi kvanttilaskenta voi tuottaa todellista lisäarvoa tieteelle ja yritysten innovaatiotoimintaan.
”Suurin potentiaali piilee tekoälyn, suurteholaskennan ja kvanttilaskennan toisiaan täydentävien vahvuuksien yhdistämisessä. Loogiset kubitit tekevät kvanttilaskennasta luotettavampaa, kun taas tekoäly ja suurteholaskenta tarjoavat niiden ympärille tarvittavan skaalautuvuuden, datankäsittelyn ja orkestroinnin. LUMI-tekoälytehdas antaa eurooppalaisille tutkijoille mahdollisuuden kehittää innovatiivisia hybridiratkaisuja maailmanluokan laskentaympäristössä”, sanoo CSC:n toimitusjohtaja Kimmo Koski.
Kuva: Mikael Kanerva, CSC.
Lisätietoja:
media@lumi-supercomputer.eu
Pekka Manninen
FT, dos. Pekka Manninen vastaa CSC:n tieteellisen laskennan palvelujen asiakasrajapinnasta, käyttäjätuesta ja palvelukehityksestä. Hän on myös LUMI-tekoälytehtaan johtaja.
Mikael Johansson
Mikael Johansson mahdollistaa CSC:llä kvanttilaskennan ja -kommunikaation käyttöönottoa ja kehittää kvantti-infrastruktuuria yhtenäisenä osana suurteholaskennan ekosysteemiä.
