Ytterbiumatomen In Plaats Van Diepvries
Het Forschungszentrum Jülich en de Siegense start-up eleQtron zetten op 3 september JION aan, een ionenval-kwantumcomputer binnen het Jülich Supercomputing Centre. Anders dan de supergeleidende qubits van de meeste kwantummachines die nu draaien, bewaart JION zijn qubits als geïoniseerde ytterbiumatomen, aangestuurd met microgolven en statische magneetveldgradiënten in plaats van de individueel gerichte lasers die de meeste ionenval-systemen gebruiken. eleQtron noemt deze aanpak MAGIC, voor magnetic gradient induced coupling. Het praktische voordeel is dat JION bijna op kamertemperatuur draait in plaats van de koeling tot bijna het absolute nulpunt die supergeleidende processoren nodig hebben, waarmee een hele categorie techniekkosten en storingsbronnen wegvalt.
JION is geen laboratoriumstuk voor eigen gebruik van eleQtron. Het is aangesloten op JUNIQ, Jülichs toegangsinfrastructuur voor kwantumcomputers, en rechtstreeks gekoppeld aan het high-performance-computingcluster van het centrum, zodat onderzoekers een deel van een berekening aan de kwantumprocessor kunnen overlaten en de rest aan klassiek supercomputing, binnen dezelfde taak. Hoofd van het Jülich Supercomputing Centre, Kristel Michielsen, zei dat JUNIQ gebruikers de prestaties van meerdere kwantumcomputers naast elkaar laat vergelijken, in plaats van gewoon de machine te gebruiken die toevallig beschikbaar is.
Eén Deelstaat, Drie Verschillende Kwantumweddenschappen
Het geld achter JION kwam niet uit Brussel. Het ministerie van Cultuur en Wetenschap van Noordrijn-Westfalen financiert het EPIQ-partnerschap tussen Jülich en eleQtron met ongeveer 21 miljoen euro over vierenhalf jaar, en JION is de eerste werkende machine van dat partnerschap. EPIQ is maar een van drie aparte NRW-financieringslijnen voor kwantumhardware, en elk zet in op andere natuurkunde.
| Programma | Financiering | Qubit-technologie |
|---|---|---|
| EPIQ | circa 21 miljoen euro | Ionenvallen (bouwde JION) |
| SQALING | tot 25 miljoen euro | Ionenvallen op chipschaal (eleQtron, EU-gefinancierd) |
| Q-STAR.NRW | tot 25 miljoen euro | Halfgeleider-qubits, geplande machine tot 200 qubits |
SQALING financiert opnieuw eleQtron, ditmaal om ionenval-hardware terug te brengen tot een platform op chipschaal voor industrieel gebruik. Q-STAR.NRW is een compleet aparte aanbesteding: een kwantumcomputer met halfgeleider-qubits tot 200 qubits, gekocht bij een andere leverancier en naast JION in JUNIQ geïntegreerd. Geen andere Europese kwantumlocatie koos voor drie technologieën binnen één regio. IBMs Europese vlaggenschip in Ehningen, operationeel sinds 2021, is supergeleidend, dezelfde technologie achter twee van de vier machines die de EuroHPC Joint Undertaking dit jaar opende voor gratis pilottoegang. NRW volgt die consensus niet: het financiert tegelijk ionenvallen, ionenvallen op chipschaal en halfgeleider-qubits, via een bedrijf dat klein genoeg is dat 21 miljoen euro een reëel deel van de financiering is, geen afronding.
Waarom Dit Meer Is Dan Natuurkunde
Voor een Europese technologie-inkoper zit de echte waarde van JION niet in de bewering dat ionenvallen de bredere kwantumrace gaan winnen. Zelfs de media die de lancering versloegen, merkten op dat de aankondiging geen tijdlijn geeft voor het moment waarop JION een voordeel ten opzichte van klassiek rekenen moet aantonen, en eleQtron-ceo Jan Henrik Leisse omschreef de volgende fase als het scheppen van de voorwaarden om het systeem in hybride architecturen te integreren, niet als het bewijzen van superioriteit. De echte waarde is optionaliteit dichtbij huis: JUNIQ laat Jülichs gebruikers nu dezelfde workload testen op structureel verschillende kwantumhardware, zonder voor elk apparaat een eigen aanbestedingsproces of de exportregels van een tweede land te moeten doorlopen.
Die optionaliteit telt het meest bij kortetermijn-optimalisatie- en materiaalonderzoeksproblemen, precies waar qubit-technologie het antwoord kan veranderen, en waar ionenval-systemen doorgaans langer coherentie behouden bij kleinere qubit-aantallen dan de grotere, ruisgevoeligere supergeleidende processoren waarop het grootste deel van de sector heeft ingezet. Minister-president Hendrik Wüst noemde de race om kwantumleiderschap "internationaal nog volledig open". JION, SQALING en Q-STAR.NRW zijn tot dusver het duidelijkste bewijs dat één Duitse deelstaat dat letterlijk neemt: in plaats van af te wachten welke qubit-technologie wint, betaalt ze om drie verschillende antwoorden tegelijk in hetzelfde lab te laten draaien.
Servola Journal
Wij doen dit voor iedereen die probeert bij te houden wat technologie met ons leven doet. De mensen die het bouwen, en de mensen die het overkomt. Het Servola Journal bestaat zodat wat wij leren van hen allemaal is.
Niemand betaalt ons hiervoor. Geen advertenties, geen betaalmuur, gratis voor iedereen. Wij geloven gewoon dat begrijpen wat er met ons allemaal gebeurt niet mag afhangen van wie het zich kan veroorloven ervoor te betalen.
Als dit je vandaag iets heeft gebracht, laat het ons weten en zeg dat we door moeten gaan. Volg ons, laat een like achter of schrijf een positieve reactie. Wij lezen ze allemaal, en dat is wat ons op de been houdt.
Lees hierna: Europese Supercomputer Draait op Amerikaanse Chips | Een nep-denktank richtte zich met AI op Frankrijk en Duitsland
