Munster Technological University startet Irlands erste Quanten-Cloud-Plattform auf AWS zur Förderung der kollaborativen Forschung
QCloud verbindet 13 Forschungsinstitute, unterstützt 11 wichtige Quantencomputerprojekte und verändert die irische Quantenforschungslandschaft.
Branche
Education
Herausforderung
Schaffung von Irlands erstem kollaborativen Zentrum für Quanteninformatik zur Überwindung von Barrieren, die den Zugang zur Forschung beschränkten.
Outcome Rackspace Technology hat für MTU eine Landezone auf AWS eingerichtet, um Amazon Braket für Quantencomputer-Forschungsprojekte in Irland zu nutzen. Lösungen Public Cloud Plattformen Amazon Web Services (AWS)Professional & Managed Services
Professional ServicesKunde
Die 2021 gegründete Munster Technological University (MTU) ist eine technologische Universität mit mehreren Campus und sechs Standorten im Südwesten Irlands. Als Irlands wichtigstes Zentrum für Cybersicherheit auf EU-Ebene konzentriert sich die MTU auf die Förderung von Technologien der nächsten Generation, die sich auf die nationale Sicherheit und die Widerstandsfähigkeit der Industrie auswirken können. Diese Mission hat MTU dazu veranlasst, QCloud ins Leben zu rufen - eine einzigartige Quanten-Cloud-Computing-Plattform, die Forschern in ganz Irland einen sicheren und skalierbaren Zugang zu Quantencomputing-Ressourcen bietet und den Zugang zu dieser wichtigen Technologie demokratisiert.
"In der klassischen Datenverarbeitung werden Informationen in Binärcodes gespeichert, die durch Einsen und Nullen dargestellt werden", sagt Dr. Hazel Murray, Dozentin für Cybersicherheit und Leiterin des QCloud-Projekts an der MTU. "Das Quantencomputing nutzt jedoch Quantenteilchen, bei denen Informationen in den Quantenzuständen von z. B. Elektronen oder Photonen verschlüsselt werden. Dies ermöglicht eine exponentiell größere Flexibilität bei der Datendarstellung und eröffnet die Möglichkeit, Informationen jenseits der Grenzen klassischer Systeme zu speichern und zu analysieren.
Die Quanteninformatik ermöglicht die fortgeschrittene Analyse komplexer, probabilistischer Systeme, vom Verhalten der Meereswellen bis zur neuronalen Aktivität im Gehirn. Diese Fähigkeiten eröffnen neue Möglichkeiten für Forschung und Innovation in verschiedenen Disziplinen, darunter Kryptographie, Klimamodellierung und autonome Systeme.
"Rackspace hat uns während des gesamten Prozesses unglaublich unterstützt. Es war das erste Mal, dass ich mich um eine größere EU-Finanzierung beworben habe, und sie haben mich bei jedem Schritt begleitet. Rackspace hat es machbar gemacht, es aufgeschlüsselt und uns die Fähigkeiten vermittelt, das Projekt in Zukunft selbst zu betreuen."
Situation
Vor der Gründung von QCloud standen Forscher in Irland vor erheblichen Hindernissen beim Zugang zu Quantencomputer-Ressourcen. "Der Bau eines Quantencomputers kann mehr als 10 Millionen Euro kosten - nicht eingerechnet die laufenden Kosten für Wartung, Updates und die hochspezialisierten Fähigkeiten, die für die Verwaltung und den Betrieb erforderlich sind", so Murray. "Abgesehen von diesen Herausforderungen muss es in einer Umgebung mit Minusgraden funktionieren. Es ist für kleine Forschungsteams einfach nicht machbar, einen Quantencomputer zu bauen und zu warten.
Das Antragsverfahren selbst stellte eine große Herausforderung dar. Als die MTU die European Open Science Cloud (EOSC) als Fördermöglichkeit entdeckte, sah sie sich mit komplexen Dokumentationsanforderungen und engen Fristen konfrontiert. Die Universität müsste nicht nur die technische Machbarkeit ihrer Quantencomputerplattform nachweisen, sondern auch deren breitere Auswirkungen auf die Forschung in ganz Irland.
Die MTU sah sich auch mit der komplexen Herausforderung konfrontiert, den Zugang und die Kosten über mehrere Institutionen hinweg zu verwalten und dabei strenge Budgetvorgaben einzuhalten. Die Universität brauchte eine Lösung, die es den Forschern ermöglichte, die Ressourcen des Quantencomputers zu nutzen, ohne die finanziellen Grenzen zu überschreiten.
Der Zugang zum Quantencomputing war weltweit stark eingeschränkt. Murray wies darauf hin, dass es weltweit "wahrscheinlich vier" große Quantencomputer gibt, deren Zugang zu den meisten Universitäten und Forschern beschränkt ist. Diese Knappheit bedeutete, dass viele Forscher auf die Verwendung von Simulatoren beschränkt waren, die reale Faktoren wie Quantenrauschen nicht berücksichtigen konnten. "Wenn ich meine Quantenkryptographie-Algorithmen in einem Simulator überprüfen würde, könnte dieser sagen, dass alles perfekt funktioniert", so Murray. "Aber in der Realität, egal wie gut Ihr Quantenprozessor ist, wird es ein Element des Rauschens geben.
Neben diesen Hardware-Beschränkungen sahen sich die Forscher mit weiteren Hindernissen für die Zusammenarbeit und die Ausbildung konfrontiert. Teams aus verschiedenen Institutionen hatten Schwierigkeiten, bei Quantenprojekten effektiv zusammenzuarbeiten. Darüber hinaus wurde eine kritische Bildungslücke festgestellt, da einige Studenten, die ihr Studium der Informatik, der Ingenieurwissenschaften oder der Mathematik abschließen, nicht mit Konzepten der Quanteninformatik vertraut sind - einem Bereich, der sich rasch weiterentwickelt und in dem sie wahrscheinlich arbeiten werden.
"Die Zusammenarbeit mit Rackspace Technology war für die Einrichtung der QCloud-Infrastruktur von entscheidender Bedeutung, vor allem angesichts der technischen Kenntnisse, die in verschiedenen Bereichen der Amazon-Infrastruktur erforderlich sind. Das Fachwissen ihres Teams in all diesen Bereichen war von unschätzbarem Wert.
Lösungen
Die Erfahrung war ein wichtiger Grund dafür, dass sich die MTU für eine Partnerschaft mit Rackspace Technology entschied, und zwar bereits bei der Beantragung der Finanzierung durch EOSC. Das Fachwissen von Rackspace führte MTU durch ein erfolgreiches Antragsverfahren, wobei die Finanzierung als erster Teil der Reise gewonnen wurde. Das technische Team beschleunigte dann die Implementierung durch die Einrichtung einer AWS-Landingzone. Mit Hilfe des Landing Zone Accelerators entwickelte und implementierte das Rackspace-Team eine Architektur, die auf die Ziele der MTU und die langfristigen Ziele des Projekts abgestimmt war.
Die MTU startete QCloud im Februar 2024 und schuf damit Irlands erste Quanten-Cloud-Computing-Umgebung, die mit 600.000 Euro aus dem Projekt European Open Science Cloud (EOSC) Future finanziert wurde. Diese Initiative der Europäischen Union stellt strategische Mittel zur Verfügung, um kommerzielle Dienstleistungsanbieter über das EOSC-Ökosystem mit Forschern zu verbinden und Projekte zu unterstützen, die innovative kommerzielle Dienstleistungen über den EOSC-Marktplatz besser zugänglich machen.
QCloud bietet eine sichere, skalierbare Infrastruktur, die es Forschern in ganz Irland ermöglicht, über die Cloud auf echte Quantencomputer zuzugreifen, anstatt sich auf einfache Simulatoren zu verlassen. Durch die Zentralisierung von Quantencomputer-Ressourcen beseitigt QCloud institutionelle Barrieren und unterstützt gleichzeitig Sicherheit und Kostenkontrolle. "Das QCloud-Projekt bietet allen Forschern in Irland einen kostenlosen, skalierbaren Zugang zum Quantencomputing", so Murray.
Die Zusammenarbeit zwischen MTU, Rackspace Technology® und Amazon Web Services (AWS) führte zu einer umfassenden Quantenforschungsumgebung, die Folgendes umfasst:
- Eine zentralisierte Plattform, die acht Universitäten und 13 Forschungsinstituten Zugang zum Quantencomputing bietet
- AWS Control Tower Landing Zone mit Account Factory für optimiertes Projektmanagement
- Benutzerdefiniertes Dashboard zur Kontrolle der Quantenkosten für Amazon Braket unter Verwendung von Amazon Identity and Access Management (IAM), AWS Braket, AWS Cloud Development Kit (CDK), Amazon EventBridge und Amazon CloudWatch
- Kostenverfolgung in Echtzeit mit automatisierten Haushaltswarnungen und Verwaltungssystemen
"Die Zusammenarbeit mit Rackspace Technology war für die Einrichtung der QCloud-Infrastruktur von entscheidender Bedeutung, da sie Fachwissen in mehreren Bereichen der Amazon-Infrastruktur AWSerforderte", sagte Dr. Anila Mjeda, Ph.D., Dozentin für Cybersicherheit an der MTU. "Die technische Expertise des Rackspace-Teams in all diesen Bereichen war unglaublich hilfreich."
Mit dem Zugang zu den Quantencomputerfähigkeiten von QCloud können die Forscher von fortschrittliche Anwendungen wie die Sicherheit autonomer Systeme erforschen und so die Grundlage für eine quantengestützte Zukunft schaffen. "Der Zugang zum Quantencomputing versetzt uns in die Lage, die Entwicklung von Quantensoftware voranzutreiben und die nächste Generation von Innovatoren zu fördern", so Mjeda weiter.
Die Lösung umfasst auch innovative Kostenkontrollmechanismen , die überhöhte Ausgaben verhindern und es den Forschern ermöglichen, die Nutzung ihrer Quantencomputerressourcen in Echtzeit zu überwachen. Es ist in das irische Quantenschlüssel-Vertriebsnetz integriert, das sich von Dublin bis Waterford und Cork erstreckt. AWS-Experten arbeiteten mit Rackspace-Architekten zusammen, um die AWS Quantum Cost Control Solution auf die Besonderheiten der QCloud-Umgebung abzustimmen.
AWS unterstützte die Zusammenarbeit und war ein großzügiger Partner ( ), ) und ermöglichte umfassende Tage zum Kennenlernen der Architektur, um spezialisierte Schulungen für Forscher und Doktoranden anzubieten. Diese Sitzungen umfassten praktische Erfahrungen mit Amazon Braket und Anleitungen zur Programmierung von Quantencomputern, um die Kluft zwischen theoretischem Wissen und praktischer Anwendung zu überbrücken.
"Das Projekt Quantum Cloud ermöglicht es Forschern, das ungenutzte Potenzial des Quantencomputings zu erkunden", so Murray. "Wir bieten jedem Forschungsteam Zugang zu Weiterbildungsmöglichkeiten und ein vertrauenswürdiges Forschungsumfeld".
Eine Schlüsselkomponente des Bildungsauftrags von QCloud ist das Projekt QuantumEd, eines von 11 Projekten, die von der Plattform unterstützt werden. Unter der Leitung der MTU und in Zusammenarbeit mit der University of Limerick (UL), der Technological University Dublin (TUD), dem University College Dublin (UCD) und der Maynooth University (MU) konzentriert sich QuantumEd auf die Verbesserung der Qualität und Zugänglichkeit von Ressourcen für die Quantenbildung. Durch diese Initiative erhalten Forscher, Lehrkräfte und Studenten Zugang zu praktischen, praxisnahen Labors und Umgebungen für Quantencomputer.
"Von der ersten Vision bis zum Aufbau der Infrastruktur hat uns Rackspace Technology bei jedem Schritt unterstützt", so Murray. "Egal, was wir brauchten, sie konnten es besorgen oder uns mit jemandem verbinden, der es konnte.
QCloud verbindet 13 Forschungseinrichtungen in ganz Irland, ermöglicht 11 innovative Quantencomputerprojekte und unterstützt 12 Start-ups seit seinem Start im Februar 2024.
Ergebnis
QCloud hat die irische Quantenforschungslandschaft umgestaltet, acht Universitäten und 13 Forschungsinstitute miteinander verbunden und bisher 12 Start-ups unterstützt. Seit der Gründung wurden elf größere Forschungsprojekte gestartet, wobei fünf neue Studenten direkten Zugang zu den Quantenressourcen erhielten.
Die Auswirkungen gehen über die Zahlen hinaus. "Es ist so wichtig, dass unsere Infrastruktur, Prozesse und Systeme in der Lage sind, diese Daten sicher zu halten", sagte Murray. "Irland speichert einen großen Teil der Daten der EU. Wir stehen an der Spitze der Cybersicherheit und verschieben die Grenzen dessen, was als Nächstes passiert".
Die Plattform hat Irlands Position in der Quantenforschung erheblich gestärkt. Die Forscher können ihre Theorien nun auf echten Quantencomputern statt auf Simulatoren testen. Die Universitäten bieten Studenten praktische Erfahrungen im Quantencomputing, während die Plattform internationale Forschungspartnerschaften fördert. Die Projekte erstrecken sich auf die Quantenkryptographie, die Entwicklung des Quanteninternets und zukunftsorientierte Infrastrukturen für die Sicherheit.
"Während des gesamten Prozesses hat uns Rackspace unglaublich unterstützt", so Murray. "Dies war meine erste Erfahrung mit der Beantragung größerer EU-Mittel, und sie haben mich bei jedem Schritt begleitet. Rackspace made it achievable, broke it down for us and gave us the skills to maintain the project ourselves going forward."
Mit Blick auf die Zukunft will MTU QCloud nachhaltig gestalten und seine Wirkung ausweiten. "Unser Ziel ist es, den Zugang zum Quantencomputing zum Status quo zu machen", sagte Murray. "Es sollte nicht als 'nice to have' angesehen werden - es sollte grundlegend sein, dass man als Quantencomputer-Forscher seinen Code auf Quantencomputern laufen lässt."
Die Universität rechnet mit einer Verdoppelung ihrer Forschungsprojekte im kommenden Jahr und begrüßt neue Teilnehmer. "Dies ist eine bemerkenswerte Zeit für Innovationen im Quantencomputing", sagte Murray. "Wir sehen endlich, wie sich Ideen zu kommerziellen und gesellschaftlich nützlichen Produkten entwickeln, während wir gleichzeitig neue Möglichkeiten erforschen.
Mit QCloud hat die MTU Irland als Zentrum der Quantenforschung etabliert, das den Zugang zu modernsten Quantencomputer-Ressourcen demokratisiert und die nächste Generation von Quanteninnovationen fördert.
Über Rackspace Technology
Wir von Rackspace Technology sind die Experten für Multicloud-Lösungen. Wir erstellen durch die Kombination unserer Expertise mit den weltweit führenden Technologien lückenlose Lösungen und berücksichtigen dabei Anwendungen, Daten und Security. Wir verfügen über eine nachweisbare Erfolgsbilanz bei der Beratung von Kunden zu ihren individuellen geschäftlichen Herausforderungen. Wir entwerfen, erstellen und verwalten skalierbare Lösungen und optimieren die Rendite mit Blick auf die Zukunft.
Als bahnbrechender globaler Multicloud-Technologieanbieter stellen wir Ihnen die innovativen Fähigkeiten der Cloud zur Verfügung, um Kunden beim Erschließen neuer Umsatzquellen, der Effizienzsteigerung sowie der Schaffung beeindruckender Erlebnisse zu unterstützen. Wir zählen Jahr für Jahr laut Fortune, Forbes und Glassdoor zu den besten Arbeitgebern und fördern erstklassige Talente. So profitieren unsere Kunden von konkurrenzlos guter Expertise. Die Grundlage unseres gesamten Handelns bildet unser unermüdlicher Einsatz für den Erfolg unserer Kunden – unsere Fanatical Experience™. Wir sorgen dafür, dass unsere Kunden schneller und intelligenter arbeiten können und stets einen Schritt voraus bleiben.
Reden wir über Strategie
Erzählen Sie uns ein wenig über Ihre Herausforderungen und wir werden uns mit Ihnen in Verbindung setzen.
You may withdraw your consent to receive additional information from Rackspace Technology at any time. Information collected in this form is subject to the Rackspace Technology Privacy Notice.
Support für Rackspace Technology
Melden Sie sich bei Ihrem Konto an, um ein Ticket zu erstellen oder einen Chat mit einem unserer Experten bezüglich Ihres Kontos zu starten.
Telefon
0800 006 673
International
+44 207 084 9716
Hilfreiche Dokumentation
Karriere bei Rackspace Technology
Rackspace Technology beschleunigt den Wert der Cloud in jeder Phase der digitalen Transformation eines Kunden. Begleiten Sie uns auf unserer Mission.