Die Universität Innsbruck und das Tiroler Spin-off-Unternehmen Alpine Quantum Technologies (AQT) haben erstmals in Österreich einen Quantencomputer in eine High-Performance-Computing (HPC)-Umgebung eingebunden. Dieses Hybrid aus Supercomputer und Quantenrechner soll die Lösung komplexer Aufgaben in Chemie, Materialwissenschaften sowie von Optimierungsproblemen ermöglichen und werde bereits von der Forschung und Industrie erprobt, teilte die Uni Innsbruck mit.

Anstatt die Rechenleistung in HPC-Zentren mit immer mehr identischen Rechenknoten zu verbessern, konzentriert man sich zunehmend auf den Betrieb heterogener Anlagen mit spezialisierten Knoten oder Beschleunigern, die für bestimmte Berechnungen optimiert sind. "Mit dem Aufkommen von Quantencomputern und ihren Möglichkeiten, bestimmte Probleme in der Chemie oder den Materialwissenschaften deutlich rascher zu lösen, als dies klassischerweise möglich ist, sind Quantenbeschleuniger für HPC-Rechner eine neue, sehr spannende Möglichkeit", erklärte Thomas Monz, Quantenphysiker an der Uni Innsbruck und Chef von AQT.

Im Rahmen eines von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG geförderten Projekts gelang es den Experten, den von der Uni betriebenen Rechencluster LEO5 mit dem Quantencomputer IBEX Q1 von AQT zu verbinden. Dieses Hybrid biete "das Beste aus beiden Welten: Zugang zu klassisch herausragenden Rechenkapazitäten gepaart mit der Beschleunigung für bestimmte Problemklassen", heißt es in der Aussendung. Herausfordernd sei dabei, die Arbeitslast zwischen den völlig unterschiedlichen Berechnungsansätzen auszubalancieren, also jene Teile eines Berechnungsproblems zu identifizieren, die am besten auf einem klassischen Computer bearbeitet werden, und jene, die sich am besten für den Quantenprozessor eignen. Partner des Projekts können direkt auf diesen hybriden Rechner zugreifen und Berechnungen durchführen.