Tysklands Nye Kvantecomputer Har Ikke Brug For Dybfrost

Ytterbiumatomer Erstatter Dybfrosten

Forschungszentrum Jülich og Siegen-startuppet eleQtron tændte den 3. september for JION, en kvantecomputer med fangede ioner, inde i Jülich Supercomputing Centre. I modsætning til de superledende qubits, der bruges i de fleste kvantemaskiner i dag, opbevarer JION sine qubits som ioniserede ytterbiumatomer, styret af mikrobølger og statiske magnetfeltgradienter i stedet for de enkeltvis rettede lasere, som de fleste fangede-ion-systemer bruger. eleQtron kalder tilgangen MAGIC, for magnetic gradient induced coupling. Den praktiske gevinst er, at JION kører tæt på stuetemperatur i stedet for den kølning tæt på det absolutte nulpunkt, som superledende processorer kræver, hvilket fjerner en hel kategori af tekniske omkostninger og fejlkilder.

JION er ikke et laboratoriestykke til eleQtrons eget brug. Det er koblet til JUNIQ, Jülichs adgangsinfrastruktur for kvantecomputere, og forbundet direkte til centrets high-performance-computing-klynge, så forskere kan overlade en del af en beregning til kvanteprocessoren og resten til klassisk supercomputing inden for samme opgave. Lederen af Jülich Supercomputing Centre, Kristel Michielsen, sagde, at JUNIQ lader brugere sammenligne ydelsen på flere kvantecomputere side om side, ikke bare bruge den maskine, der tilfældigvis er ledig.

Én Delstat, Tre Forskellige Kvantevæddemål

Pengene bag JION kom ikke fra Bruxelles. Nordrhein-Westfalens ministerium for kultur og videnskab finansierer EPIQ-partnerskabet mellem Jülich og eleQtron med omkring 21 millioner euro over fire og et halvt år, og JION er partnerskabets første fungerende maskine. EPIQ er kun en af tre separate NRW-finansieringslinjer til kvantehardware, og hver satser på en anden fysik.

SQALING finansierer igen eleQtron, denne gang for at skalere fangede-ion-hardware ned til en chipstor platform til industriel brug. Q-STAR.NRW er en helt separat anskaffelse: en kvantecomputer med halvlederqubits på op til 200 qubits, købt hos en anden leverandør og integreret i JUNIQ ved siden af JION. Ingen anden europæisk kvantelokation har valgt tre teknologier inden for én region. IBMs europæiske flagskib i Ehningen, i drift siden 2021, er superledende, samme teknologi bag to af de fire maskiner, som EuroHPC Joint Undertaking i år åbnede for gratis pilotadgang. NRW følger ikke den konsensus; delstaten finansierer fangede ioner, fangede ioner på chip og halvlederqubits på samme tid, gennem et selskab lille nok til, at 21 millioner euro udgør en reel andel af dets finansiering, ikke en afrunding.

Hvorfor Det Rækker Ud Over Fysikken

For en europæisk teknologikøber ligger den egentlige værdi af JION ikke i påstanden om, at fangede ioner vinder det bredere kvanteløb. Selv de medier, der dækkede lanceringen, bemærkede, at annonceringen ikke giver en tidsplan for, hvornår JION skal vise en fordel frem for klassisk databehandling, og eleQtrons adm. direktør Jan Henrik Leisse beskrev næste fase som at skabe forudsætningerne for at integrere systemet i hybride arkitekturer, ikke som at bevise overlegenhed. Den egentlige værdi er valgmuligheder tæt på: JUNIQ lader nu Jülichs brugere teste den samme opgave på strukturelt forskellig kvantehardware, uden en separat udbudsproces eller et andet lands eksportregler for hver enkelt.

De valgmuligheder betyder mest for kortsigtede optimerings- og materialeforskningsproblemer, netop hvor qubit-teknologien har en tendens til at ændre svaret, og hvor fangede-ion-systemer generelt har holdt på kohærensen længere ved mindre qubit-antal end de større, mere støjfyldte superledende processorer, som størstedelen af branchen har satset på. Ministerpræsident Hendrik Wüst kaldte kapløbet om kvanteførerskab "stadig helt åbent på den internationale scene". JION, SQALING og Q-STAR.NRW er indtil videre det klareste bevis på, at én tysk delstat tager det bogstaveligt: i stedet for at vente og se, hvilken qubit-teknologi der vinder, betaler den for at lade tre forskellige svar køre samtidig i samme laboratorium.

Servola Journal

Vi gør dette for alle, der forsøger at følge med i, hvad teknologi gør ved vores liv. De mennesker, der bygger den, og de mennesker, det sker for. Servola Journal findes, så det, vi lærer, tilhører dem alle.

Ingen betaler os for dette. Ingen reklamer, ingen betalingsmur, gratis for alle. Vi tror simpelthen, at det at forstå, hvad der sker for os alle, ikke bør afhænge af, hvem der har råd til at betale for det.

Hvis dette gav dig noget i dag, så sig til os, at vi skal fortsætte. Følg os, giv et like, eller skriv en positiv kommentar. Vi læser dem alle, og det er dem, der holder os i gang.

Læs videre: Europas Nye Supercomputer Kører på Amerikanske Chips  |  En falsk tænketank målrettede Frankrig og Tyskland med AI