Der Hochleistungscomputer SuperMUC-NG, der am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in München steht, kann schon einiges. Er kann zum Beispiel die richtige künstliche Beatmung von Lungenpatienten individuell berechnen oder das Hochwasserrisiko für Bayern zwischen 2030 und 2040 vorhersagen. Nun soll der Supercomputer noch besser werden.
Im Rahmen eines neuen Projekts soll in den Supercomputer ein noch leistungsstärkeres Quantensystem integriert werden. „Euro-Q-Exa“ lautet der etwas sperrige Name des Projekts. Am Montag wollten der deutsch-finnische Computerhersteller IQM und das LRZ zusammen mit Wissenschaftsminister Markus Blume (CSU) das Projekt vorstellen. IQM sagte die Veranstaltung allerdings kurzfristig ab, Politiker Blume war verhindert. Fest steht: Der Supercomputer bekommt ein Update, mit dem sich seine Rechenleistung vervielfacht.
25 Millionen Euro kostet das neue Hightech-Projekt
Quantencomputer können theoretisch bislang unerreichte Rechenleistungen erreichen, auf der ganzen Welt wird daran geforscht. Deutschland ist bei dieser Forschung vorne dabei. In Bayern werden die Aktivitäten im Munich Quantum Valley (MQV) gebündelt, einem Zusammenschluss von Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen. Am LRZ wird etwa erforscht, wie Supercomputer und Quantencomputer künftig Probleme gemeinsam bearbeiten können. Der Freistaat fördert die Forschung im Rahmen seiner Hightech-Offensive mit Millionenbeträgen.
So ist es auch bei „Euro-Q-Exa“. Die Kosten für das Projekt liegen bei rund 25 Millionen Euro. Finanziert wird es von der Initiative EuroHPC Joint Undertaking, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie dem Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst. Im ersten Schritt des neuen Projekts wird im Laufe des nächsten Jahres ein 54-Qubit-Quantensystem in den Supercomputer des LRZ integriert. Im zweiten Schritt soll 2026 ein 150-Qubit-System installiert werden.
In herkömmlichen Systemen dienen Bits als Informationseinheit. Diese Bits haben entweder den Wert 0 oder 1. Quantencomputer rechnen über Qubits. Das sind kleinste Teile – Atome, Ionen oder Elektronen – die zur selben Zeit beide Werte annehmen können. In einem Quantencomputer sind diese Qubits miteinander verschränkt. Ändert man ein Qubit, ändert sich gleichzeitig das mit ihm verschränkte – egal, wie weit es räumlich entfernt ist. Mit jedem Qubit verdoppelt sich die Anzahl an Informationen, die im System verarbeitet werden können.
Markus Blume: „Der Einstieg in ein ganz neues Universum“
Jan Goetz, Mitgründer von IQM, bezeichnete die beiden neuen Systeme als „Meilenstein auf der Entwicklungsskala, was die Rechenleistung angeht“. Bereits im Sommer dieses Jahres hatten IQM und das LRZ erstmalig in Bayern einen Quantencomputer mit 20 Qubit erfolgreich in den Hochleistungscomputer SuperMUC-NG integriert.
Die Anschaffung der neuen Quantensysteme „sichert dem Freistaat eine führende Stellung in Europa“, wird Wissenschaftsminister Blume in einer Pressemitteilung zitiert. „Hier in Bayern werden wir die praktischen Anwendungsmöglichkeiten des Quantencomputings erproben und weiterentwickeln.“ 54 Qubit seien „der Einstieg in ein ganz neues Universum. Damit können in Zukunft Forscherinnen und Forscher Antworten auf bis dato unlösbare Fragen geben.“
Wie Goetz erklärt, soll der Supercomputer nicht nur in der Wissenschaft eingesetzt werden, etwa zur Entwicklung neuer Medikamente: Er ist auch für die Wirtschaft interessant, wenn es beispielsweise darum geht, Produktionsprozesse zu optimieren.
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