European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU) podpisało umowy hostingowe z sześcioma lokalizacjami w całej Europie na hostowanie i obsługę komputerów kwantowych EuroHPC. Sześć komputerów kwantowych umożliwi europejskim użytkownikom korzystanie z różnorodnych technologii kwantowych w połączeniu z wiodącymi superkomputerami.
Sześć nowych komputerów kwantowych EuroHPC zostanie zintegrowanych z istniejącymi superkomputerami w Czechach, Francji, Niemczech, Włoszech, Polsce i Hiszpanii. Wybór lokalizacji, które będą obsługiwać te systemy w ramach EuroHPC JU, został dokonany w celu zapewnienia różnorodności technologii i architektur kwantowych. Dzięki temu Europa zyska możliwość korzystania z najnowszych rozwiązań tej wciąż nowatorskiej dziedziny, a europejscy użytkownicy będą mieli dostęp do różnorodnych i uzupełniających się technologii kwantowych. Przedstawiciele sześciu lokalizacji, Komisji Europejskiej i EuroHPC JU świętowali w Luksemburgu podpisanie tych umów.
Wdrożenie tej przyszłościowej technologii w Europie jest owocem konkretnej współpracy aż 17 krajów europejskich, które łączą swoje siły, aby przodować w dziedzinie obliczeń kwantowych. Podjęte zostaną również działania w celu wykorzystania komplementarności, a tym samym wygenerowania synergii między wszystkimi systemami. Kolejnym celem jest standaryzacja kluczowych komponentów, takich jak interfejs programowania aplikacji, oprogramowanie monitorujące oraz narzędzia do zarządzania zadaniami i użytkownikami.
Systemy te będą dostępne przede wszystkim do celów badawczo-rozwojowych dla szerokiego grona europejskich użytkowników, niezależnie od ich lokalizacji w Europie, dla społeczności naukowej, a także dla przemysłu i sektora publicznego. Przyszła infrastruktura komputerów kwantowych będzie wspierać rozwój szerokiej gamy zastosowań o znaczeniu przemysłowym, naukowym i społecznym dla Europy, dodając nowe możliwości do europejskiej infrastruktury superkomputerowej.
W przemyśle i środowiskach naukowych istnieje szereg ważnych zadań obliczeniowych, z którymi nie radzą sobie klasyczne superkomputery. Takie złożone problemy to miedzy innymi optymalizacja przepływów ruchu, inteligentne sieci oraz opracowywanie nowych leków i materiałów w oparciu o dokładniejsze modele mechaniki kwantowej w chemii i fizyce. Tutaj mogą pomóc obliczenia kwantowe, oferując nowe podejścia do rozwiązywania tych trudnych do obliczenia problemów. Integracja możliwości obliczeń kwantowych w aplikacjach HPC umożliwi przełomowe odkrycia naukowe i nowe możliwości dla innowacji przemysłowych.
Umowy hostingowe, które właśnie zostały podpisane, są dokumentami umownymi określającymi role, prawa i obowiązki każdej ze stron. Proces udzielania zamówień na komputery kwantowe będzie zarządzany przez EuroHPC JU i rozpocznie się w najbliższej przyszłości.
Komputery kwantowe będą współfinansowane z budżetu EuroHPC JU pochodzącego z programu „Cyfrowa Europa” (DEP) oraz składek państw uczestniczących we EuroHPC JU. Wspólne przedsięwzięcie będzie współfinansować do 50% całkowitego kosztu komputerów kwantowych przy planowanej łącznej inwestycji w wysokości ponad 100 mln euro. Dokładne ustalenia dotyczące finansowania każdego systemu są określone w umowach hostingowych.
Sześć nowych komputerów kwantowych EuroHPC:
LUMI-Q
LUMI-Q będzie zlokalizowany w siedzibie Narodowego Centrum Superkomputerowego IT4Innovations (IT4I) w Ostrawie w Czechach i zintegrowany z superkomputerem EuroHPC KAROLINA. Konsorcjum LUMI-Q to rzeczywsita ogólnoeuropejska współpraca, w którą zaangażowanych jest 9 krajów europejskich: Czechy, Finlandia, Szwecja, Dania, Polska, Norwegia, Niemcy, Belgia i Holandia.
Celem tej inicjatywy jest rozwój sieci zasobów kwantowych i HPC wśród partnerów LUMI-Q, w tym LUMI, pre-eksaskalowego superkomputera EuroHPC zlokalizowanego w Finlandii, który jest obecnie najszybszym superkomputerem w Europie i trzecim najszybszym na świecie.
Konsorcjum LUMI-Q ma na celu opracowanie komputera kwantowego opartego na nadprzewodzących kubitach w topologii gwiazdy i łączności jeden do wszystkich kubitów.
Więcej szczegółów na temat LUMI-Q można uzyskać pod linkiem IT4I.
EuroQCS-France
EuroQCS-France będzie napędzany przez GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif). Komputer kwantowy zostanie zainstalowany w TGCC, jednym z trzech krajowych centrów obliczeniowych obsługiwanych przez CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) we Francji, gdzie zostanie połączony najpierw z superkomputerem Joliot-Curie, a następnie z powstającym superkomputerem eksaskalowym przekazanym przez konsorcjum Julesa Verne’a.
Równolegle, analogowy symulator kwantowy Fresnela, zakupiony od francuskiego start-upu PASQAL w ramach pilotażowego projektu HPCQS, zostanie również połączony z superkomputerem Joliot-Curie, dając użytkownikom dostęp do obu technologii za pośrednictwem tej samej infrastruktury. Konsorcjum EuroQCS-France jest prowadzone przez Francję i partnerów z Irlandii, Rumunii i Niemiec.
Konsorcjum EuroQCS-France ma na celu opracowanie fotonicznego komputera kwantowego w oparciu o kwantowe źródło pojedynczych fotonów i zintegrowany programowalny interferometr kwantowy.
Euro-Q-Exa
Euro-Q-Exa będzie zlokalizowany i obsługiwany przez Centrum Superkomputerowe Leibniz Bawarskiej Akademii Nauk (LRZ) w Niemczech, które jest jednym z trzech krajowych centrów superkomputerowych Gauss Centre for Supercomputing (GCS), gdzie zostanie zintegrowany z superkomputerem klasy lidera LRZ, obecnie SuperMUC-NG.
Euro-Q-Exa ma na celu dostarczenie komputera kwantowego opartego na nadprzewodzących kubitach ułożonych w topologii sieci kwadratowej z kubitami i sprzęgaczami o regulowanej częstotliwości. Następnie system Euro-Q-Exa zapewni aktualizacje w dwóch fazach, aby rozszerzyć możliwości europejskich komputerów kwantowych.
System Euro-Q-Exa jest finansowany przez Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań Naukowych (BMBF) oraz Bawarskie Ministerstwo Nauki i Sztuki i jest częścią Monachijskiej Doliny Kwantowej (MQV).
Więcej szczegółów na temat Euro-Q-Exa można uzyskać na stronie GCS.
EuroQCS-Italy
EuroQCS-Italy będzie zlokalizowany w centrum danych CINECA w Bologna Technopole we Włoszech i zintegrowany z superkomputerem EuroHPC Leonardo, obecnie czwartym najszybszym superkomputerem na świecie. Konsorcjum EuroQCS-Italy jest prowadzone przez Włochy i partnerów z Niemiec i Słowenii.
Konsorcjum EuroQCS-Italy ma na celu zintegrowanie komputera kwantowego opartego na technologii neutralnych kubitów atomowych.
EuroQCS-POLAND
EuroQCS-Poland będzie zlokalizowany w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym (PCSS) w Polsce i zintegrowany z infrastrukturą HPC w Poznaniu dostępną zdalnie za pośrednictwem Sieci PIONIER. PCSS jest liderem konsorcjum EuroQCS-Polska składającego się z dwóch dodatkowych partnerów z Polski: Centrum Fizyki Teoretycznej PAN i Creotech Instruments S.A. oraz jednego partnera z Łotwy – Uniwersytetu Łotewskiego.
Konsorcjum EuroQCS-Polska ma na celu opracowanie komputera kwantowego opartego na technologii uwięzionych jonów.
EuroQCS-Spain
EuroQCS-Spain będzie zlokalizowany w Barcelońskim Centrum Superkomputerowym (BSC) w Hiszpanii i zintegrowany z superkomputerem EuroHPC MareNostrum5. Konsorcjum EuroQCS-Hiszpania jest prowadzone przez BSC i obejmuje Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) z Hiszpanii oraz Międzynarodowe Iberyjskie Laboratorium Nanotechnologii (INL) w Portugalii.
EuroQCS-Spain ma na celu opracowanie analogowego komputera kwantowego, uzupełniającego cyfrowy komputer kwantowy, który BSC już obsługuje w ramach inicjatywy Quantum Spain. Oba systemy kwantowe zostaną zintegrowane, tworząc heterogeniczny system obliczeniowy złożony z różnych partycji: ogólnego przeznaczenia, przyspieszonych, nowej generacji (ogólnego przeznaczenia i przyspieszonych), analogowych kwantowych i cyfrowych kwantowych jednostek przetwarzania.
W październiku 2022 r. EuroHPC JU ogłosiło wybór sześciu lokalizacji europejskich komputerów kwantowych. Podmioty te zostały wybrane w wyniku wezwania do okazania zainteresowania hostingiem i eksploatacją europejskich komputerów kwantowych zintegrowanych z superkomputerem HPC, ogłoszonego w marcu 2022 r.
Tych sześć komputerów kwantowych będzie stanowić uzupełnienie dwóch analogowych symulatorów kwantowych opracowywanych obecnie w ramach projektu EuroHPC JU HPCQS na bazie neutralnych atomów, dostarczonych przez francuską firmę PASQAL. HPCQS ma na celu opracowanie i koordynację opartej na chmurze europejskiej infrastruktury federacyjnej, ściśle integrującej dwa komputery kwantowe, z których każdy kontroluje ponad 100 kubitów w systemach HPC warstwy 0 Joliot-Curie w GENCI i modułowym superkomputerze JUWELS w Julich Supercomputing Centre (JSC).
