Det europeiske fellesinitativet EuroHPC Joint Undertaking som skal sikre europeiske forskere tilgang til superdatamaskiner i verdensklasse, har valgt seks konsortier i EU som skal være vertskap for de første kvantedatamaskinene i samarbeidet.
LUMI-Q-konsortiet, som Norge er medlem av, er blant de utvalgte prosjektene, og blir deleier av en kvantedatamaskin som skal plasseres i Tsjekkia. De øvrige kvantedatamaskinene skal plasseres i Frankrike, Tyskland, Italia, Polen og Spania.
Fra tusener av år til noen sekunder
En kvantedatamaskin kan øke kvaliteten og effekten av forsknings- og innovasjonsarbeid dramatisk ved å løse problemer langt utover det som er mulig med dagens klassiske superdatamaskiner. Kvantedatamaskiner kan for eksempel brukes til å teste nye medikamenter og vaksiner raskere, eller designe sikrere og mer bærekraftige produkter og prosesser. Andre områder for kvanteberegninger kan være komplekse økonomiske analyser, cybersikkerhet, presisjonsvær og klimavarsling og maskinlæring.
For visse problemer en tradisjonell datamaskin ville brukt tusener av år på å løse, vil en kvantemaskin bare bruke noen sekunder. På lengre sikt forventes kvanteberegning å revolusjonere beregningsvitenskapen. Kvanteberegninger har et enormt potensial, men foreløpig må kvantedatamaskiner brukes sammen med klassiske superdatamaskiner for høykapasitetsberegninger.
Høykapasitetsberegninger akselerert av kvantedatamaskiner kan altså øke hastigheten betraktelig for en mengde oppgaver av stor betydning, og de nye kvantedatamaskinene skal derfor integreres med flere av EuroHPCs superdatamaskiner.
Tilgjengelig for norske forskere
For forskere i Norge betyr tilgang til kvantedatamaskinen i første omgang at de kan delta i å utvikle selve teknologien og måten den anvendes på. Etter hvert vil stadig flere av forskernes problemstillinger kunne løses ved å anvende kvanteberegning, mye på samme måte som de anvender dagens superdatamaskiner.
LUMI-Q-konsortiet fortsetter det gode arbeidet til LUMI-konsortiet, som har anskaffet og satt LUMI, Europas kraftigste pre-exascale superdatamaskin i drift. Medlemmene av LUMI-Q er i stor grad de samme som medlemmene av LUMI-konsortiet, og består i tillegg til Norge av Finland, Sverige, Danmark, Polen, og Belgia, Nederland, Tyskland og prosjektlederen Tsjekkia.
LUMI-Q vil gjøre den nye europeiske kvantedatamaskinen tilgjengelig for alle som benytter EuroHPC i dag. Det er Tsjekkiske IT4Innovations National Supercomputing Center i Ostrava som skal være vertsorganisasjon for kvantedatamaskinen. Sigma2, Simula Research Lab og SINTEF er de norske partnerne i prosjektet. Når alle de seks nye kvantedatamaskinene er implementert, vil neste steg være å anvende og skalere opp de løsningene som gir best resultat. Da vil vi kunne se utlysninger for tilgang til kvantedatamaskiner som en del av EuroHPC og de nasjonale utlysningene.
Enormt potensial, men ikke uten utfordringer
Kvanteberegninger har et enormt potensial, men har også anvendelser som gir en del utfordringer med blant annet sikkerhet og personvern, for eksempel gjennom å kunne knekke dagens metoder for kryptering av data. Dermed er det nødvendig å samtidig forske på og utvikle systemer som er sikre selv om kvantedatamaskiner settes til å bryte seg inn i dem.
– Denne teknologien har potensial til å være veldig utslagsgivende, og til en forandring fra tidligere tilfeller der nye teknologier har vært omveltende er Norge og Europa ikke på etterslep i sammenligning med andre. Derfor er det viktig at vi raskt forstår hva vi står overfor og utarbeider en bred nasjonal strategi for videre arbeid, ikke minst på infrastruktur, men også innen forskning, utdanning og industrielle anvendelser av kvanteberegning, uttaler Hans A. Eide, spesialrådgiver i Sigma2.
Sigma2, Simula Research Lab og SINTEF, de norske partnerne i LUMI-Q, arrangerer en workshop 7. og 8. november i Oslo nettopp med fokus på å gi innspill til en nasjonal strategi for kvanteberegning. Med seg på laget har de også OsloMet, som fikk sin egen eksperimentelle kvantedatamaskin i 2021. Mange internasjonale foredragsholdere med kunnskap om de ulike aspektene ved kvanteberegninger er invitert for å diskutere strategi for kvantecomputing innen forskning, utdanning og industri.
