于利希研究中心与eleQtron正式启用JION离子阱量子计算机
2026年9月2日——于利希研究中心与位于锡根的初创企业eleQtron正式启用量子计算机JION。JION在北莱茵-威斯特法伦州(北威州)研制而成,将通过JUNIQ用户基础设施向研究机构和产业界开放,实现与于利希超级计算机的混合计算。北威州州长Hendrik Wüst和北威州科学部长Ina Brandes称赞JION是一座技术里程碑。
北威州政府嘉宾出席启用仪式
启用仪式在于利希研究中心的超级计算中心(JSC)举行,主题是政治、科学和技术领域的共同突破。Wüst州长和Brandes部长强调,JION对北威州作为科研与产业重镇具有重要意义。仪式彰显了政界、科研界与产业界的紧密合作。作为仪式的标志性环节,JION首次公开执行了一次计算操作。
JION是“Jülich trapped-ION quantum computer”(于利希离子阱量子计算机)的简称,是一台数字式、基于门操作的离子阱量子计算机。其量子比特由电离镱原子构成,这些原子在真空环境中被电磁场束缚,并受到精确控制,以执行计算。与超导系统不同,JION的量子处理器无需在接近绝对零度的温度下运行。为控制量子比特,JION采用了在锡根开发的磁梯度感应耦合(MAGIC)技术。借助微波和特意生成的磁场变化,量子比特可以被单独控制,并直接相互耦合。这简化了控制方式,未来有望促进更大规模、更强大的量子系统的开发。
从项目启动到集成系统
JION是EPIQ项目的组成部分,EPIQ是北威州一项针对离子阱量子计算机的开发合作项目。2024年3月项目在锡根启动时,JSC和eleQtron宣布将共同开发一台模块化超级计算机,该计算机由一个量子模块和多个经典数字模块组成。北莱茵-威斯特法伦州文化与科学部将在四年半时间内为该合作提供约2100万欧元资助。EPIQ诞生于量子计算网络“EIN Quantum NRW”。
随着今天的启用,该项目已在于利希研究中心发展成一套全面投入运行的系统。JION将为科学和工业领域开辟新的应用前景,例如物流、运输和过程工程中的优化任务,以及物理学、化学、生物学、医学、材料研究和机器学习等领域。
JUNIQ:访问与混合使用
JION将被集成到于利希量子计算统一基础设施(JUNIQ)中,成为于利希研究中心模块化超级计算机架构的一部分。JUNIQ提供多种量子系统的接入途径,并将其连接到JSC的高性能计算(HPC)基础设施。借助JUNIQ,用户在使用JSC经典超级计算机时,可将某些计算操作转移到量子系统上执行。
未来,研究人员和企业将能使用JION测试HPC与量子计算的混合工作流,并做好应用准备。JUNIQ由此使JION不只是一台演示系统,更巩固了于利希作为系统集成、基准测试和用户应用中心的地位。在EPIQ项目框架内,还将围绕JION提供服务、支持和培训,为科研界和产业界用户提供支撑。
下一步:规模化与工业应用
作为启用仪式的一部分,北威州州长Hendrik Wüst颁发了SQALING(来自北威州的可扩展量子计算)的资助批准书。这一eleQtron的独立开发项目将由北威州提供最高约2500万欧元资助,资金来自欧盟基金,经北威州ERDF/JTF计划拨付。其目标是将锡根研发的离子阱技术进一步发展成可扩展的、基于芯片的量子计算平台,未来有望投入工业应用。如果说JION展示了已经实现的技术,SQALING则代表着下一发展阶段。两个项目将共同助力德国增强技术实力和经济价值创造。
新的Q-STAR.NRW项目资助批准书也在仪式上颁发。Q-STAR.NRW旨在采购一台可扩展的半导体量子计算机,并将其集成到JUNIQ中,以促进莱茵矿区的研究、产业合作和结构转型。该项目将获得最高约2500万欧元的资助,资金来源包括根据《煤炭地区投资法》(InvKG)为莱茵矿区提供的结构性资助以及北威州政府。项目计划集成一台最多包含200个量子比特的系统。与EPIQ和SQALING一样,Q-STAR.NRW将增强北威州的技术主权,提升莱茵矿区作为高科技所在地的国际知名度,并建立高性能的量子计算创新生态系统。这将进一步为当地创造长期价值、催生新兴产业,并带来可持续就业。


