CSC osallistuu eurooppalaiseen OpenSuperQPlus-kvanttitietokonehankkeeseen
OpenSuperQPlus-hankkeessa 28 eurooppalaista tutkimuskumppania kymmenestä eri maasta kehittää yhteistyössä 1 000 kubitin kvanttitietokonetta.
OpenSuperQPlus osana eurooppalaista kvanttiteknologian lippulaivaohjelmaa jatkaa ja laajentaa alkuperäisessä OpenSuperQ-hankkeessa aloitettua työtä. Nyt käynnistyneessä jatkohankkeessa ovat mukana sekä suurin osa alkuperäisestä tiimistä että uusia jäseniä: Alankomaiden, Ranskan, Suomen, Saksan, Unkarin ja Ruotsin kansallisten kvanttihankkeiden keskeiset kumppanit, kvanttilaskennan full stack startup-yrityksiä ja useita muita alan keskeisiä toimijoita.
Forschungszentrum Jülich tutkimuskeskuksen koordinoimassa laajassa jatkohankkeessa on mukana yhteensä 28 kumppania kymmenestä eri maasta. Tiimi on sopinut puitekumppanuudesta ja laatinut kunnianhimoisen seitsemän vuoden suunnitelman, jossa tavoitteena on rakentaa 1 000 kubitin kvanttitietokone.
Hankkeen ensimmäinen vaihe, OpenSuperQPlus 100, on nyt käynnistymässä. Sen tavoitteena on seuraavan 3,5 vuoden kuluessa kehittää erilaisia laitteistojen ja ohjelmistojen arviointijärjestelmiä sekä 100 kubitin tietokone ensimmäisiä kvanttiteknologian sovelluksia varten. Hankkeen seuraavaa vaihetta silmällä pitäen tutkitaan myös tärkeimpiä 1 000 kubitin kvanttitietokoneen edellyttämiä komponentteja ja teknologisia linjauksia.
CSC mukaan kahdesta eri kulmasta
CSC osallistuu OpenSuperQPlus-hankkeeseen kahdesta eri kulmasta. CSC johtaa hankkeen kvanttikoneiden pilviyhteyksien yhtenäistämistä, jotta kvanttilaskentaresurssit saadaan tehokkaasti integroitua kvanttilaskennan ja klassisen suurteholaskennan yhdistettyihin työvoihin. Tähän työhön saadaan synergiaetuja jo käynnissä olevista ohjelmista, joissa mahdollistetaan käyttäjäystävällinen pääsy kvanttilaskentajärjestelmiin eri puolilta Eurooppaa. Näitä ovat esimerkiksi pohjoismaalais-virolainen NordIQuEst sekä suomalainen kvanttilaskennan infrastruktuuri FiQCI.
”Kvanttitietokoneisiin voidaan tarjota pääsy useilla toisiaan täydentävillä tavoilla, ja monipuolisuus on tässä ratkaisevan tärkeää. Euroopassa tarvitaan kuitenkin myös selvästi tehokkaampaa tiedonvaihtoa eri hankkeista syntyneen osaamisen jakamiseksi. OpenSuperQPlus-hanke toimii foorumina, jossa keskustelun tasolta siirrytään käytännön toimiin”, sanoo CSC:n kvanttiteknologiapäällikkö Mikael Johansson.
Yhteistyössä IQM:n kanssa CSC laajentaa elementtimenetelmään perustuvan Elmer-ohjelmiston suorituskykyä mahdollistaakseen erittäin hyvin rinnakkaistuvat ja tehokkaat simuloinnit kvanttiprosessoreilla (QPU). Työssä keskitytään mallinnustyökalun laajentamiseen niin, että se suoriutuu suurten ja laskennallisesti vaativien töiden suorittamisesta suurteholaskennan infrastruktuurissa. Kaikki työn tuloksena syntyvät ohjelmistokomponentit ja rajapinnat julkaistaan avoimen lähdekoodin lisenssillä, ja ne tuodaan yhteisön saataville julkisten koodiarkistoiden kautta.
”Elmer on vuosikymmenten ajan tarjonnut meille tehokkaat työkalut monifysikaalisten ilmiöiden simulointeihin, aina jäätikkömallinnuksesta sähkömagnetismiin. OpenSuperQPlus-hankkeen työ Elmerin toiminnallisuuksien laajentamiseksi kvanttipiireillä tehtävää simulointia varten on osoitus Elmerin potentiaalisesta tehosta ja monikäyttöisyydestä”, toteaa CSC:n Elmer-ohjelmistosta vastaava tuotepäällikkö Peter Råback.
Euroopanlaajuista asiantuntemusta
Euroopan unioni rahoittaa OpenSuperQPlus-hanketta (Open Superconducting Quantum Computers) Horisontti Eurooppa puiteohjelman määrärahoista 20 miljoonalla eurolla. Yhdistettynä alueellisista ja kansallisista hankkeista saatuihin synergiaetuihin tämä budjetti kantaa pitkälle.
”Tuomme yhteen eurooppalaisten asiantuntijoiden kaiken kvanttilaskennan komponentteihin liittyvän erityisosaamisen, toimivatpa he sitten julkisella tai yksityisellä sektorilla. Kvanttitietokoneen tekemiin virheisiin ja järjestelmien koon kasvattamiseen liittyvien teknisten haasteiden voittamiseen tarvitaan Euroopan upean kvanttiekosysteemin koko osaaminen”, korostaa koordinaattori Frank Wilhelm-Mauch Forschungszentrum Jülich tutkimuskeskuksesta.
Edeltävän OpenSuperQ-hankkeen tavoin myös OpenSuperQPlus-hankkeessa tähdätään monipuolisen eurooppalaisen kvanttitietokoneen rakentamiseen. Konsortio uskoo, että käyttökohteita löytyy erityisesti kemianteollisuuden kvanttisimuloinnin, materiaalitieteiden, optimointiongelmien ratkaisemisen ja koneoppimisen parista.
Lisätietoa
Ota yhteyttä
Mikael Johansson, Manager for Quantum Technologies at CSC
email mikael.johansson@csc.fi
Peter Råback, Product Manager for Elmer at CSC
email Peter.Raback@csc.fi
Project Coordinator:
Forschungszentrum Jülich GmbH
Prof. Dr Frank Wilhelm-Mauch
Mail: f.wilhelm-mauch@fz-juelich.de
Project Management:
EURICE GmbH
Antonija Zrno Culap
Mail: A.Zrno-Culap@eurice.eu
OpenSuperQPlus kumppanit
Saksa:
- Forschungszentrum Jülich GmbH
- Bayerische Akademie der Wissenschaften
- Walther-Meissner-Institute
- Leibniz Supercomputing Centre
- Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
- Karlsruher Institut für Technologie
- Qruise GmbH
- Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG
- Supracon AG
- Zurich Instruments Germany
- EURICE – European Research and Project Office GmbH
Suomi:
- Aalto korkeakoulusäätiö SR
- BlueFors Cryogenics Oy
- CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy
- IQM Quantum Computers Oy
- Teknologian Tutkimuskeskus VTT Oy
Alankomaat:
- Netherlands Organisation for Applied Scientific Research
- Orange Quantum Systems
- QuantWare B.V.
- Technische Universiteit Delft
Ranska:
- Alice & Bob
- Centre National De La Recherche Scientifique
- Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives
Unkari:
- Budapest University of Technology and Economics
- Wigner Research Centre for Physics
Itävalta:
- Institute of Science and Technology Austria
Ruotsi:
- Chalmers Tekniska Högskola AB
Viro:
- Tartu Ülikool
Espanja:
- Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea
Israel:
- The Hebrew University of Jerusalem