Quantencomputer JION feierlich in Betrieb genommen
Das Forschungszentrum Jülich und das Siegener Start-up eleQtron haben den neuen Ionenfallen-Quantencomputer eingeweiht.
Der neue in Nordrhein-Westfalen entwickelte Quantencomputer soll künftig über die Nutzer-Infrastruktur JUNIQ Forschung und Industrie offenstehen und hybride Berechnungen mit den Jülicher Supercomputern ermöglichen. Ministerpräsident Hendrik Wüst und Wissenschaftsministerin Ina Brandes würdigten JION bei der feierlichen Einweihung als technologischen Meilenstein.
Im Mittelpunkt der Zeremonie am Jülich Supercomputing Centre (JSC) des Forschungszentrums Jülich stand der gemeinsame politische, wissenschaftliche und technologische Aufbruch. Ministerpräsident Wüst und Ministerin Brandes unterstrichen die Bedeutung von JION für den Forschungs- und Industriestandort Nordrhein-Westfalen. Die Einweihung verdeutlichte den Schulterschluss von Politik, Forschung und Wirtschaft. Als symbolischer Teil der Zeremonie wurde erstmals öffentlich eine Rechenoperation auf JION demonstriert.
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JION – kurz für „Jülich trapped-ion quantum computer“ – ist ein digitaler, gatterbasierter Ionenfallen-Quantencomputer. Seine Qubits bestehen aus ionisierten Ytterbium-Atomen, die durch elektromagnetische Felder im Vakuum gehalten und für die Berechnungen gezielt kontrolliert werden. Anders als bei supraleitenden Systemen muss der Quantenprozessor nicht bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt betrieben werden. Zur Steuerung der Qubits setzt JION auf die in Siegen entwickelte MAGIC-Technologie („magnetic gradient-induced coupling“). Dabei sorgen Mikrowellen und gezielt erzeugte Unterschiede im Magnetfeld dafür, dass sich die Qubits einzeln kontrollieren und direkt miteinander verbinden lassen. Das vereinfacht die Steuerung und kann in Zukunft den Bau größerer, leistungsfähigerer Quantensysteme erleichtern.
JION wird im Rahmen des Projekts „Entwicklungspartnerschaft Ionenfallen-Quantencomputer in NRW“ (EPIQ) realisiert. Beim Projektstart im März 2024 in Siegen hatten das JSC und eleQtron angekündigt, gemeinsam einen modularen Superrechner zu entwickeln, der aus einem Quantenmodul und mehreren klassischen digitalen Modulen aufgebaut ist. Das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen fördert die auf viereinhalb Jahre angelegte Partnerschaft mit rund 21 Millionen Euro. EPIQ ist aus dem Netzwerk „EIN Quantum NRW“ hervorgegangen.
Im Rahmen der Einweihung überreichte Ministerpräsident Hendrik Wüst den Förderbescheid für SQALING („Skalierbares Quantencomputing aus NRW“). Das eigenständige Entwicklungsprojekt von eleQtron wird vom Land Nordrhein-Westfalen mit bis zu rund 25 Millionen Euro aus Mitteln der EU über das EFRE/JTF-Programm NRW gefördert. Ziel ist es, die in Siegen entwickelte Ionenfallen-Technologie zu skalierbaren, chipbasierten Quantencomputer-Plattformen weiterzuentwickeln, die perspektivisch auch industriell eingesetzt werden könnten. Während JION zeigt, was bereits aufgebaut wurde, steht SQALING für den nächsten Entwicklungsschritt. Gemeinsam sollen beide Projekte dazu beitragen, technologisches Know-how und wirtschaftliche Wertschöpfung in Deutschland zu stärken.
Ebenso überreicht wurde der Förderbescheid zum neuen Projekt Q-STAR.NRW. Dessen Ziel ist die Beschaffung und Integration eines skalierbaren Halbleiter-Quantencomputers mit bis zu 200 Qubits in JUNIQ. [FZ Jülich / dre]
