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Am Donnerstag ist am Forschungszentrum Jülich der Ionenfallen-Quantencomputer JION offiziell in Betrieb genommen worden. Nordrhein-Westfalens Ministerpräsident Hendrik Wüst nannte die Anlage einen „Meilenstein der Technik“. Sie soll Wissenschaft und Industrie mit Rechenleistung versorgen, die klassische Hochleistungsrechner und Quantencomputer verbindet.
El jueves se puso oficialmente en funcionamiento en el Centro de Investigación de Jülich el ordenador cuántico de trampa de iones JION. El ministro-presidente de Renania del Norte-Westfalia, Hendrik Wüst, calificó la instalación de «hito tecnológico». Su objetivo es proporcionar a la ciencia y la industria una capacidad de cálculo que combine superordenadores clásicos de alto rendimiento y ordenadores cuánticos.
JION speichert Informationen in ionisierten Ytterbium-Atomen. Elektromagnetische Felder halten die geladenen Atome im Vakuum fest und steuern sie für die Berechnung. Das unterscheidet den Ansatz von supraleitenden Systemen: Der Quantenprozessor muss nicht bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt betrieben werden. Für die Steuerung nutzt JION die in Siegen entwickelte MAGIC-Technik, bei der Mikrowellen und gezielt erzeugte Unterschiede im Magnetfeld einzelne Qubits kontrollieren und direkt miteinander verbinden.
JION almacena información en átomos ionizados de iterbio. Los campos electromagnéticos mantienen los átomos cargados en el vacío y los controlan para realizar los cálculos. Este enfoque se diferencia del de los sistemas superconductores: el procesador cuántico no tiene que funcionar a temperaturas cercanas al cero absoluto. Para su control, JION utiliza la tecnología MAGIC, desarrollada en Siegen, que emplea microondas y diferencias generadas de forma selectiva en el campo magnético para controlar cúbits individuales y conectarlos directamente entre sí.
Der Zugang läuft über JUNIQ, die modulare Quantencomputing-Infrastruktur des Forschungszentrums. Sie bündelt verschiedene Quantensysteme und verbindet sie mit der HPC-Infrastruktur des Jülich Supercomputing Centre, also mit klassischen Hochleistungsrechnern. Bei ausgewählten Aufgaben sollen diese Rechner einzelne Operationen an ein Quantensystem auslagern können. Als mögliche Einsatzfelder nennt Jülich unter anderem Optimierung in Logistik, Verkehr und Verfahrenstechnik sowie Physik, Chemie, Biologie, Medizin, Materialforschung und maschinelles Lernen.
El acceso se realiza a través de JUNIQ, la infraestructura modular de computación cuántica del centro de investigación. Esta reúne distintos sistemas cuánticos y los conecta con la infraestructura de HPC del Centro de Supercomputación de Jülich, es decir, con superordenadores clásicos de alto rendimiento. En determinadas tareas, estos ordenadores podrán delegar operaciones individuales en un sistema cuántico. Entre sus posibles ámbitos de aplicación, Jülich menciona, entre otros, la optimización en logística, transporte e ingeniería de procesos, así como la física, la química, la biología, la medicina, la investigación de materiales y el aprendizaje automático.
JION ist betriebsbereit, aber noch nicht fertig ausgebaut. Zunächst stehen nur wenige Qubits zur Verfügung; bis Mitte 2027 soll die Zahl auf zehn Qubits steigen. Lieferant ist Eleqtron aus Siegen, eine 2020 erfolgte Ausgründung der Universität Siegen. Das Unternehmen hatte 2024 gemeinsam mit Partnern dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Hamburg bereits den Demonstrator QSea mit zehn Qubits geliefert.
JION está operativo, pero aún no se ha ampliado por completo. Inicialmente solo hay unos pocos cúbits disponibles; para mediados de 2027 la cifra debería aumentar a diez cúbits. El proveedor es Eleqtron, de Siegen, una empresa derivada de la Universidad de Siegen creada en 2020. En 2024, la empresa ya había entregado junto con sus socios al Centro Aeroespacial Alemán, en Hamburgo, el demostrador QSea, con diez cúbits.
Während JION heute noch mit wenigen Qubits startet, zielen die nächsten Projekte auf größere Systeme: SQALING soll mit bis zu rund 25 Millionen Euro aus Mitteln der EU über das EFRE/JTF-Programm NRW die Ionenfallen-Technik zu chipbasierten Plattformen weiterentwickeln; für JION+ mit 40 Qubits ist Mitte 2028 vorgesehen. Weitere 35 Millionen Euro Förderung fließen in Q-STAR.NRW, das die Beschaffung und Integration eines skalierbaren Halbleiter-Quantencomputers in JUNIQ zum Ziel hat; geplant ist ein System mit bis zu 200 Qubits.
Mientras JION arranca hoy todavía con pocos cúbits, los próximos proyectos apuntan a sistemas más grandes: SQALING pretende seguir desarrollando la tecnología de trampas de iones hacia plataformas basadas en chips con hasta unos 25 millones de euros procedentes de fondos de la UE a través del programa EFRE/JTF NRW; para JION+, con 40 cúbits, está prevista su finalización a mediados de 2028. Otros 35 millones de euros de financiación se destinan a Q-STAR.NRW, cuyo objetivo es adquirir e integrar en JUNIQ un ordenador cuántico semiconductor escalable; está previsto un sistema de hasta 200 cúbits.