NVIDIA通過(guò)CUDA-Q平臺為全球各地的量子計算中心提供加速

NVIDIA于近日宣布將通過(guò)開(kāi)源的NVIDIA CUDA-Q?量子計算平臺，助力全球各地的國家級超算中心加快量子計算的研究發(fā)展。

德國、日本和波蘭的超算中心將使用該平臺來(lái)賦能他們由NVIDIA加速的高性能計算系統中的量子處理器（QPU）。

QPU是量子計算機的大腦，通過(guò)利用電子或光子等粒子行為進(jìn)行計算，計算方式與傳統處理器不同，有可能使某些類(lèi)型的計算速度更快。

德國于利希研究中心的于利希超算中心（JSC）正在安裝一顆由IQM Quantum Computers公司制造的QPU，以支持其配備N(xiāo)VIDIA Grace Hopper?超級芯片的JUPITER超級計算機。

日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（AIST）的 ABCI-Q 超級計算機采用了NVIDIA Hopper架構，也將增加一顆來(lái)自QuEra的QPU。

波蘭的波茲南超級計算與網(wǎng)絡(luò )中心（PSNC）近期安裝了兩顆由ORCA Computing公司制造的光子QPU，并且連接到了一個(gè)由NVIDIA Hopper加速的全新超級計算分區。

NVIDIA HPC和量子計算總監Tim Costa表示：“量子與 GPU 超級計算的緊密集成將實(shí)現可用的量子計算。NVIDIA 的量子計算平臺正在為諸如 AIST、JSC 和 PSNC 這樣的先行者提供支持，助力其拓展科學(xué)發(fā)現的邊界，并推進(jìn)量子集成的超級計算的前沿發(fā)展?！?/p>

ABCI-Q超級計算機集成的這顆QPU將使AIST的研究人員能夠利用激光控制的銣原子作為量子比特進(jìn)行計算，用以研究AI、能源和生物學(xué)領(lǐng)域的量子應用。這些原子與精密原子鐘中使用的原子類(lèi)型相同。每個(gè)原子都是完全相同的，這為實(shí)現大規模高保真量子處理器提供了一種非常有前景的方法。

AIST的量子與人工智能融合技術(shù)業(yè)務(wù)發(fā)展全球研究中心副主任Masahiro Horibe表示：“借助 ABCI-Q 量子-經(jīng)典加速超級計算機，日本的研究人員將在實(shí)用量子計算應用方面取得進(jìn)展。NVIDIA 正在幫助這一領(lǐng)域的先行者們推動(dòng)量子計算研究的邊界?！?/p>

PSNC 的 QPU 將使研究人員能夠使用兩個(gè) PT-1 量子光子系統來(lái)探索生物學(xué)、化學(xué)和機器學(xué)習。這兩個(gè)系統使用電信頻率下的單個(gè)光子或光包用作量子比特。由此即可使用標準的現成電信組件實(shí)現分布式、可擴展和模塊化的量子架構。

PSNC CTO兼副主任Krzysztof Kurowski表示：“通過(guò)與 ORCA 和 NVIDIA 合作，使得我們能夠創(chuàng )造一個(gè)獨特的環(huán)境，構建一個(gè)全新的量子-經(jīng)典混合系統。在以用戶(hù)為中心服務(wù)的高效管理的多 QPU 和 GPU 系統上，開(kāi)放、簡(jiǎn)便的集成和編程對于開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。這種密切的合作當下即為新一代量子加速超級計算機鋪平了發(fā)展之路, 使其適用于很多創(chuàng )新的應用領(lǐng)域?！?/p>

JUPITER超級計算機集成的QPU讓JSC的研究人員能夠開(kāi)發(fā)針對化學(xué)模擬和優(yōu)化問(wèn)題的量子應用，并展示量子計算機如何加速經(jīng)典超級計算機。該QPU是使用超導量子比特或電子諧振電路制造的，在低溫下的行為像人造原子。

JSC量子信息處理小組主管Kristel Michielsen表示：“混合量子-經(jīng)典加速超級計算讓量子計算更接近成為現實(shí)。通過(guò)與NVIDIA的持續合作，JSC的研究人員將推進(jìn)量子計算在化學(xué)和材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展?！?/p>

通過(guò)將量子計算機與超級計算機緊密集成，CUDA-Q 還能夠使 AI 與量子計算相結合，以解決有噪聲的量子比特等問(wèn)題，并開(kāi)發(fā)高效的算法。

CUDA-Q 是一個(gè)開(kāi)源的 QPU 無(wú)關(guān)的量子-經(jīng)典加速超算平臺。因其提供的一流性能而被大多數部署了 QPU 的公司所使用。