德国公布 JION 量子计算机

德国初创公司 eleQtron 推出了 JION，这是一款可以使用自主研发的磁场梯度感应耦合 (MAGIC) 技术进行控制的离子阱计算机。该量子计算机是作为北莱茵-威斯特法伦州 (NRW) 地方政府资助的 EPIQ 项目的一部分开发的。它将连接到于利希超级计算中心 (JSC) 的高性能计算基础设施。

量子计算机是计算的未来，有望解决气候变化、药物发现和清洁能源等问题。我们只是首先需要解决一个小问题：让量子计算机能够大规模运行，以便研究人员可以使用它们来处理更大的问题。

Interesting Engineering 广泛报道了构建量子计算机的不同方法，以及研究机构和初创公司如何都在追求同一个终极目标。在这一切之中，德国的方法有点独特。研究机构和初创公司正忙于构建不同的量子计算机。尽管如此，它们都将接入 JSC 的高性能计算网络，供广大用户使用。

JION 是最新加入的一员。

什么是 JION？

JION 是于利希离子阱量子计算机的缩写，使用电离镱（一种稀土化学元素）原子作为其量子比特。这些原子利用电磁场被固定在真空中，并使用磁场梯度感应耦合 (MAGIC) 技术进行控制。在这种方法中，微波和有意产生的磁场变化允许量子比特被单独控制并直接相互连接。

量子比特是量子计算中的基本信息单位，类似于标准计算中的经典比特。

该系统相对于超导量子比特的一个主要优势是，它不需要接近绝对零度的温度即可运行。这使得操作和扩展系统变得容易，而这对于大规模量子计算是必不可少的。

该项目于 2024 年由 JSC 与总部位于锡根的 eleQtron 合作启动，并获得了北莱茵-威斯特法伦州文化与科学部 21 million 欧元（US$24.39 million）的资助，计划成为 JSC 模块化超级计算机架构 JUNIQ 的一部分。

下一步计划

“通过 JION，我们将北莱茵-威斯特法伦州开发的量子计算机与由于利希的高性能超级计算基础设施结合在一起，”于利希研究中心董事会主席 Prof. Astrid Lambrecht 在一份新闻稿中表示。

“通过这样做，我们正在为结合量子计算和高性能计算创造条件，使我们能够使用量子计算来解决研究和工业中的特定问题。”

在最近的落成典礼上，JION 成为于利希量子计算统一基础设施 (JUNIQ) 的一部分，该设施提供对连接到 JSC 高性能计算 (HPC) 基础设施的各种量子系统的访问。

JUNIQ 帮助经典超级计算机将某些操作工作负载卸载到 JSC 的量子系统中。这使得研究人员和公司能够使用混合量子-HPC 计算工作流。

因此，像 JION 这样的新增成员不仅仅是技术演示器，还加强了 JSC 作为集成和基准测试新量子计算技术中心的地位。

在 JION 揭幕期间。NRW 还宣布了 SQALING（可扩展量子计算）项目，eleQtron 将从 EU 基金获得 25 million 欧元（US$ 29 million），用于进一步开发其 MAGIC 技术，以构建工业界可以使用的可扩展芯片量子计算平台。

另外还宣布为 Q-STAR 提供 25 million (US$ 29 million) 的资金，该项目旨在将可扩展的基于半导体的量子计算集成到 JUNIQ 中，并特别关注加强莱茵矿区的研究、工业合作和结构变革。