Am Nationalen Supercomputing-Zentrum CSCS in Lugano entsteht ein neuer Quanteninnovations-Hub. Ende 2026 soll dort ein IBM Quantum System Two mit Nighthawk-Prozessor in Betrieb gehen. Die ETH Zürich will die Infrastruktur für Forschung, Ausbildung und Innovationsprojekte nutzen und auch weiteren Schweizer Hochschulen sowie ausgewählten Unternehmen zugänglich machen.
Die ETH Zürich und IBM bauen ihre Zusammenarbeit im Quantencomputing aus. Am Nationalen Supercomputing-Zentrum CSCS der ETH Zürich in Lugano soll ein IBM Quantum System Two installiert werden. Das System wird mit dem neuesten IBM-Nighthawk-Chip ausgestattet und soll Ende 2026 in Betrieb genommen werden.
Die Beschaffung wurde durch ein Offset-Abkommen zwischen Lockheed Martin und Armasuisse, dem Bundesamt für Rüstung der Schweiz, ermöglicht. Die Vereinbarung zwischen ETH Zürich und IBM umfasst Installation und Betrieb über drei Jahre. Die Zusammenarbeit ist zunächst bis 2029 vorgesehen.
ETH-Präsident Joël Mesot sieht darin vor allem eine Investition in Forschung und Qualifizierung: „Die Schweiz erhält Zugang zu einer essenziellen Forschungsinfrastruktur, die es uns ermöglicht, die Erforschung dieser Zukunftstechnologie weiter voranzutreiben und die dazu notwendigen Talente auszubilden.“
Die ETH Zürich übernimmt die Koordination der Nutzung. Neben Forschenden aus dem ETH-Bereich sollen auch weitere Schweizer Hochschulen und ausgewählte Unternehmen auf den Quantencomputer zugreifen können.
Katharina Göppinger, Country General Manager IBM Schweiz, unterstreicht die Bedeutung der Zusammenarbeit: „Wir freuen uns, der ETH Zürich einen unserer fortschrittlichsten Quantencomputer zur Verfügung zu stellen und so Forschungs- und Industriepartner zu unterstützen. Damit wollen wir gemeinsam Quantenkompetenzen aufbauen und Innovation und Forschung in der Schweiz weiter vorantreiben.“
Quantencomputer ergänzt Supercomputer Alps
Installiert wird das IBM Quantum System Two am CSCS in unmittelbarer Nähe des KI-fähigen Supercomputers „Alps“. Damit stehen am Standort klassische Hochleistungsrechner und Quantencomputing-Infrastruktur nebeneinander zur Verfügung.
Insbesondere bei komplexen quantenmechanischen Berechnungen soll die neue Technologie zusätzliche Möglichkeiten eröffnen.
Renato Renner, Professor für Theoretische Physik an der ETH Zürich, erklärt: „Bei der Simulation komplexer quantenmechanischer Prozesse stoßen klassische Computer an Grenzen. Hier eröffnet Quantum Computing neue Möglichkeiten.“
Als mögliche Forschungsfelder nennt die ETH unter anderem Physik, Chemie und Materialwissenschaften. Untersucht werden können beispielsweise komplexe Materialien, Moleküle und chemische Prozesse, deren Simulation für herkömmliche Rechner schwierig ist. Langfristig könnten die Arbeiten zur Entwicklung neuer Materialien, effizienterer industrieller Verfahren und energieeffizienterer Technologien beitragen.
Ausbildung für Quantum Computing
Neben der Forschung soll das System für die Ausbildung von Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftlern und Ingenieuren eingesetzt werden. Dafür ist eine Verbindung von Kompetenzen aus Informatik und Physik erforderlich.
Renner beschreibt die Anforderungen so: „Wer Quantencomputer programmieren will, muss sowohl Informatik beherrschen als auch Quantenphysik verstehen.“
Der direkte Zugriff auf die Infrastruktur soll den Einstieg in die praktische Arbeit erleichtern.
„Mit direktem Zugang zu einem der fortschrittlichsten Quantencomputer werden sich nun deutlich mehr Studierende und Forschende einfacher mit dieser Technologie beschäftigen können.“ – so Renner weiter.
Bereits während der Installation sowie über die gesamte Laufzeit der Vereinbarung erhalten Nutzer der ETH Zürich zudem Zugriff auf Quantencomputer und weitere Ressourcen von IBM über die Cloud.
Betrieb und Rechenkapazitäten klar aufgeteilt
IBM übernimmt Installation, Wartung und Betrieb des Quantencomputers. ETH Zürich und CSCS stellen dagegen die notwendige technische Infrastruktur bereit. Dazu gehören Stromversorgung, Kühlung und Sicherheit. Zudem verantworten ETH und CSCS die Zuteilung der verfügbaren Rechenkapazitäten.
Technisch verbindet das IBM Quantum System Two mehrere Komponenten in einer integrierten Architektur. Eine skalierbare kryogene Infrastruktur hält die Qubits auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt. Klassische Server unterstützen hybride Workflows, in denen Quanten- und klassische Berechnungen zusammenarbeiten. Modulare Steuerelektronik übermittelt die notwendigen Signale an die Quantum Processing Units (QPU).
Die Installation erweitert zugleich die bereits bestehende Zusammenarbeit zwischen ETH Zürich und IBM. Ende März hatten beide Partner eine zehnjährige Initiative zur Entwicklung neuer Algorithmen an der Schnittstelle von Künstlicher Intelligenz und Quantencomputing angekündigt.
Hier finden Sie weitere Informationen zur ETH Zürich und zu IBM.