T-Systems hat mit IQM Quantum Computers eine Absichtserklärung unterzeichnet und will so seinen Kunden Zugang zu der Quanteninfrastruktur des Unternehmens über die Cloud anbieten. IQM gilt als europäischer Marktführer im Bau supraleitender Quantencomputer.

Der Cloud-Zugang zu den IQM-Quantensystemen soll zusammen ausgearbeitet werden, teilt T-Systems mit. Kunden sollen darüber ihr Wissen ausbauen und Anwendungsfälle auf der Quanteninfrastruktur von IQM entwickeln können. Die Verbindung zu IQM werde in die Cloud-Landschaft der Telekom-Tochter integriert, teilt T-Systems weiter mit. T-Systems will seinen Kunden außerdem spezielles Quanten-Know-how und -Schulungen anbieten.

Bereits im März dieses Jahres hat T-Systems sein Quantum-as-a-Service (QaaS) Angebot vorgestellt. Jetzt werde das Angebot auf eine “Multicloud”-Quantenlandschaft ausgeweitet.

IQM biete Quantencomputer für Supercomputing-Zentren und Forschungslabore vor Ort an und bietet vollen Zugang zu seiner Hardware, heißt es in der Mitteilung. Zu den kommerziellen Quantencomputern von IQM gehöre Finnlands erster kommerzieller 54-Qubit-Quantencomputer mit VTT, der HPC-Quantenbeschleuniger (Q-Exa) des von IQM geleiteten Konsortiums in Deutschland, und IQM-Prozessoren werden auch im ersten Quantenbeschleuniger in Spanien eingesetzt. IQM beschäftige über 250 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen und betreibe weltweit Büros, etwa in Paris, Madrid, München, Singapur und Espoo.

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IBM hat Pläne veröffentlicht, nach denen der Konzern ein Quanten-Rechenzentrum in Europa plant. Unternehmen sowie Forschungs- und Regierungseinrichtungen sollen damit Zugang zu modernstem Quantencomputing bekommen, teilt IBM mit.

Die Einrichtung soll laut der Ankündigung im Jahr 2024 betriebsbereit sein und über mehrere IBM Quantencomputersysteme mit Quanten-Prozessoren von mehr als 100 Qubits verfügen. Standort ist Ehningen (Deutschland), wo IBM bereits eine Niederlassung hat.

Das Rechenzentrum sei so konzipiert, dass die Kunden mit den Anforderungen der europäischen Datenschutzbestimmungen zurechtkommen sollten, einschließlich des Prozessierens der Daten für Quantenverarbeitung innerhalb der EU-Grenzen.

“Wir sind froh und stolz, die Entscheidung des IBM Quantum-Teams zu unterstützen, ihr europäisches Quanten-Rechenzentrum in Ehningen zu errichten”, sagt Dr. Raoul Klingner, Forschungsleiter der Fraunhofer-Gesellschaft. “Die Wahl des Standorts in Baden-Württemberg wird das Ökosystem, das Fraunhofer mit Kunden und Partnern aus Industrie und Forschung aufgebaut hat, weiter stärken. Wir freuen uns, unsere strategische Partnerschaft mit IBM weiter fortzusetzen.”

Die Einrichtung in Deutschland sei nach Poughkeepsie, New York, das zweite IBM Quantenrechenzentrum und die zweite Quanten-Cloud-Region von IBM, heißt es weiter.

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Das Hasso-Plattner-Institut (HPI) startet am 31. Mai den kostenlosen Online-Kurs “Einführung ins Quantencomputing”. Der soll ohne große Vorkenntnisse in fünf Wochen Schritt für Schritt lehren, wie man einen solchen Quantencomputer programmiert, versprechen die Kursleiter. Angesprochen seien vor allem Jugendliche ab der 10. Klasse.

Der Gratiskurs bestehe aus kompakten Lernvideos, Selbsttests und einer kurzen Abschlussprüfung, teilt das HPI mit. Im Kursforum gebe es zudem die Möglichkeit, sich mit anderen Teilnehmern und der Kursleitung auszutauschen. Die Teilnehmer sollen nach den Einführungswochen dann in der vierten und fünften Woche mit Hilfe des IBM Quantum Composers und dem Open-Source-Entwicklungskit Qiskit erste Schritte beim Programmieren eines Quantencomputers machen.

Den Onlinekurs leiten Isabel Nha Minh Le und Marcel Pfaffhauser. Beide arbeiten am IBM-Forschungszentrum in Zürich. “Wir wollen vermitteln, dass Quantencomputer höchst komplexe Probleme in kürzester Zeit selbst dort lösen können, wo klassische Hochleistungsrechner schnell an ihre Grenzen stoßen – etwa bei naturnahen Simulationen”, sagt Isabel Nha Minh Le. Die neue Generation an Supercomputern werde schon länger entwickelt, aber nun komme die Zeit, sie auch einzusetzen.

Anmelden können sich alle Interessierten auf der Lernplattform openHPI unter https://open.hpi.de/courses/qc-schule2023.

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Google hat die erste Vollversion des Open-Source-Quantenprogrammier-Frameworks Cirq angekündigt. Cirq 1.0. Cirq sei ein Python-Framework zum Schreiben, Ausführen und Analysieren der Ergebnisse von Quantencomputerprogrammen, teilt Google mit.

Cirg sei für den Einsatz in Verbindung mit Quantencomputer der nahen Zukunft entwickelt worden, die mit einigen hundert Qubits und einigen tausend Quantengattern arbeiten. Mit Version 1.0 sei man nun soweit, dass Cirq die Mehrheit der Arbeitsabläufe für diese Systeme unterstütze und als stabile API betrachtet werden könne.

Den ersten Commit zu Cirq auf GitHub sei im Dezember 2017 erfolgt. Zuvor habe es schon eine interne Version von Cirq bei Google gegeben. Cirq sei dann im Juli 2018 öffentlich angekündigt worden und sei nun um mehr als 3200 Commits im GitHub-Repository gewachsen.

Cirq sei nicht nur für die Forschung geeignet, es sei auch für die Entwicklung von Quantenschach eingesetzt worden, einer Schachvariante, die Überlagerung und Verschränkung nutze.

Im Open-Source-Blog von Google gibt es weitere Informationen und Links.

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Ein Team um den LMU-Quantenphysiker Professor Harald Weinfurter und den Quantenoptiker Professor Christoph Becher von der Universität des Saarlandes hat zwei atomare Quantenspeicher über eine 33 Kilometer lange Glasfaserverbindung gekoppelt. Das sei der bisherige Streckenrekord, so die Wissenschaftler.

Die quantenmechanische Verschränkung über die bislang längste Strecke über ein Telekommunikationskabels werde über ausgesendete Lichtteilchen vermittelt so die Forscher. Um die Verluste über lange Glasfaserkabel niedrig zu halten, habe man die Wellenlänge der Lichtteilchen auf einen Wert konvertierten, wie er auch in der Telekommunikation verwendet werde, heißt es weiter.

Generell würden Quantennetzwerke aus Knotenpunkten einzelner Quantenspeicher – etwa Atomen oder Ionen bestehen, erläutern die Wissenschaftler. Dort könnten Quantenzustände empfangen, gespeichert und versendet werden. Die Vermittlung zwischen den Knoten erfolge durch Lichtteilchen, die entweder über die Luft oder gezielt über Glasfaserverbindungen ausgetauscht werden. Für das Experiment sei ein System aus zwei optisch gefangenen Rubidiumatomen genutzt worden. Ein Laserpuls habe die Atome angeregt, wonach sie spontan in ihren Grundzustand zurückgefallen seien und jeweils ein Photon ausgesendet hätten.

In Glasfasern kämen diese Photonen allerdings nur ein paar Kilometer weit, bevor sie verloren gehen würden, schreiben die Wissenschaftler. Mit einem so genannten Quanten-Frequenzkonverter hätten sie daher die ursprüngliche Wellenlänge auf eine Wellenlänge erhöht, bei der eine deutlich verlustärmere Übertragung möglich sei. Die Umwandlung sei mit einer bisher unerreichten Effizienz von 57 Prozent gelungen, während die in den Photonen gespeicherten Informationen mit hoher Güte erhalten geblieben seien. “Das Experiment ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum Quanteninternet auf Basis bereits bestehender Glasfaserinfrastrukturen”, sagt Harald Weinfurter.

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Der Large Hydron Collider, der Teilchenbeschleuniger am Cern in Genf, hat nach einer dreijährigen Wartungs- und Update-Phase seinen dritten Lauf gestartet.

Die Protonenstrahlen zirkulieren mach Mitteilung des Cern bereits seit April im CERN-Beschleunigerkomplex, wobei die LHC-Maschine und ihre Injektoren für den Betrieb mit neuen, intensiveren Strahlen und höherer Energie jetzt wieder in Betrieb genommen werden. Der LHC werde nun fast vier Jahre lang rund um die Uhr mit einer Rekordenergie von 13,6 Billionen Elektronenvolt (TeV) arbeiten und damit mehr Präzision und Entdeckungspotenzial als je zuvor bieten, teilt das Cern mit. Zudem hätten sich bei den vier großen LHC-Experimente die Datenauslese- und Selektionssysteme mit neuen Detektorsystemen und einer neuen Computerinfrastruktur erheblich verbessert.

„Im Vergleich zu Lauf 1, in dem das Higgs mit 12 inversen Femtobarns entdeckt wurde, werden wir in Lauf 3 nun 280 inverse Femtobarns liefern. Das ist eine erhebliche Steigerung und ebnet den Weg für neue Entdeckungen”, sagt Mike Lamont, Direktor für Beschleuniger und Technologie. Ein inverses Femtobarn sei ein Maß für die Anzahl der Kollisionen oder die Menge der gesammelten Daten. Ein inverses Femtobarn entspreche etwa 100 Billionen Proton-Proton-Kollisionen.

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Mit der neuen Version 9.0 der freien Kryptographielösung OpenSSH schließen die Entwickler vornehmlich Lücken und beseitigen Probleme. Neu ist aber, dass OpenSSH gegen Angriffe gegen den Shor-Algorithmus abgesichert wurde.

Der Shor-Algorithmus ermöglicht es, Teile eine zusammengesetzte Zahl mittels Faktorierungsverfahren zu berechnen, sofern künftige Quantenrechner dazu fehlerfrei in der Lage sind.  Mit OpenSSH 9.0 begegnet man der Gefahr, dass sich die Verschlüsselung mit dem Algorithmus knacken lässt mittels einem gitterbasierten Kryptographieansatz namens NTRU. Letzterer wurde weiterentwickelt und kommt in OpenSSH als NTRU Prime zum Einsatz. Bei dieser Weiterentwicklung wurde das Augenmerk auf möglicherweise für künftige Attacken anfällige algebraische Strukturen gelegt.

OpenSSH verwende dann die Schlüsselaustauschmethode NTRU Prime + x25519. Es sei davon auszugehen, dass der NTRU-Algorithmus Angriffen standhält, die durch künftige Quantencomputer ermöglicht werden, heißt es in der Ankündigung. Mit dem X25519 ECDH-Schlüsselaustausch (der bisherigen Standardmethode) als Absicherung gegen etwaige Schwachstellen in NTRU Prime kombiniert, sei man für die Zukunft gewappnet. Diese Kombination gewährleiste, dass der hybride Austausch mindestens so sicher ist wie der Status quo, heißt es weiter.

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