Yapay zekanın ötesinde: Nvidia kuantum hesaplamanın ölçeklendirilmesine nasıl yardımcı oluyor?

Kuantum bilişimin bir sonraki sınırı olacak. Ancak bu henüz tam olarak gerçekleştirilmemiş muazzam bir girişimdir; Araştırmacılar, hata düzeltme, ölçeklenebilirlik, maliyet, donanım ve yazılım karmaşıklığı ve son derece yüksek performanslı simülasyonları yönetebilecek kapasiteye sahip olma gibi çok sayıda alanda zorluklarla karşılaşmaya devam ediyor.

Bu konudaki bilimsel araştırmaları desteklemek ve hızlandırmak hesaplamanın bir sonraki aşamasıNvidia bugün, kullanıcıların bulutta yeni kuantum uygulamaları ve algoritmalar oluşturmasına ve test etmesine olanak tanıyan Quantum Cloud’u başlattı.

Mikro hizmet Nvidia’nın açık kaynağını temel alıyor CUDA-Q kuantum hesaplama platformuŞirketin söylediğine göre bu, kuantum işlem birimleri (QPU’lar) kullanan şirketlerin dörtte üçü tarafından kullanılıyor.

Nvidia’nın HPC ve kuantum hesaplama direktörü Tim Costa, “Kuantum hesaplama, hesaplamanın bir sonraki devrim niteliğindeki sınırını sunuyor” dedi. “Bu geleceği bir adım daha yakına getirmek için dünyanın en parlak beyinlerine ihtiyaç olacak.”

Kuantum engellerini yıkmak

Şirket, yeni Nvidia Quantum Cloud’un “bilimsel araştırmaları hızlandırmayı” amaçladığını söylüyor. Yetenekleri şunları içerir:

• Üretken Kuantum Eigensolver, Toronto Üniversitesi ile işbirliği içinde geliştirildi. Bu teknoloji, büyük dil modelleri (LLM’ler), kuantum bilgisayarlarının bir molekülün temel durum enerjisini (yani en kararlı konfigürasyonu) daha hızlı keşfetmesini sağlamak için.
• Moleküler simülasyon gibi karmaşık kuantum kimyası problemlerini ele alan QC Ware Promethium.
• Classiq’in CUDA-Q ile entegrasyonu, kuantum araştırmacılarının büyük programlar oluşturmasına ve kuantum devrelerini analiz edip yürütmesine yardımcı olur.

Costa, Nvidia Quantum Cloud’un “bu dönüştürücü teknolojiyi keşfetmenin önündeki engelleri yıkmayı” planladığını söyledi. Amaç, “dünyadaki her bilim insanının kuantum hesaplamanın gücünden yararlanmasına ve fikirlerini gerçeğe yaklaştırmasına” yardımcı olmaktır.

Nvidia’nın kuantum ekosistemi

Nvidia, kuantum bilişim alanında 160 ortağının bulunduğunu ve aralarında Google Cloud, Microsoft Azure, Oracle Cloud, IonQ, IQM Quantum Computers, OQC, ORCA Computing, qBraid ve Quantinuum’un da bulunduğu birçok önde gelen teknoloji şirketinin ve kuantum şirketinin hizmetlerine Quantum Cloud’u dahil ettiğini söylüyor.

Şu tarihte: HSBCÖrneğin araştırmacılar, dijital ödeme sahtekarlığını tespit edebilen bir kuantum makine öğrenimi (ML) uygulaması tasarladılar. Bu, Nvidia GPU’larında “çok büyük” bir 165 kübiti simüle etti; genellikle projeler bu temel hesaplama birimlerinin 40’ının ötesine geçmiyor.

Şirkete göre araştırmacılar, Nvidia GPU’larında CUDA Quantum ve cuTensorNet yazılımıyla uygulanan makine öğrenimi teknikleri sayesinde ölçekli zorlukların üstesinden gelebildiler.

Nvidia, yeni nesil bilgisayar bilimcilerinin yetiştirilmesine yardımcı olmak için yaklaşık iki düzine üniversiteyle birlikte çalışıyor. Bu, CUDA Quantum çerçevesinde müfredat ve öğretim materyalleri tasarlamayı içerir. Şirket ayrıca yakın zamanda Hintli şirketten kazanan takım olan QHack kuantum hackathonu’nun ortak sponsorluğunu da üstlendi. Qkrishi — daha iyi piller tasarlamak için kritik öneme sahip bir malzemeyi simüle edecek bir algoritma geliştirmek için CUDA Quantum’u kullandı.

Carnegie Mellon Üniversitesi araştırma başkan yardımcısı Theresa Mayer, yaptığı açıklamada, “Geleneksel bilgisayarlar ile kuantum sistemleri arasındaki uçurumun kapatılması, bilişimin geleceği için çok önemli” dedi. Nvidia’nın okulları ve diğerleriyle olan ortaklığı, “öğrencilerin ve araştırmacıların ortaya çıkan bu hibrit ortamda gezinmelerine ve başarılı olmalarına yardımcı olmayı” amaçlıyor.

Dünya çapında kuantum projelerini destekliyoruz

Şirket, Nvidia’nın CUDA Quantum ve diğer sistemlerinin çok sayıda başka kuantum çalışmaları için de kullanıldığını bildirdi.

Bunlar şunları içerir:

• entegrasyonu QC Ware’in Nvidia Quantum Cloud ile Promethium kuantum kimyası paketi.
• ABCI-Q projesi Japonya’nın Ulusal İleri Endüstriyel Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nde, kuantum hesaplama araştırmalarına adanmış en büyük süper bilgisayarlardan biri.
• Tarafından bir Nvidia DGX SuperPOD dağıtımı Novo Nordisk Vakfı.
• Avustralya’nın NVIDIA Grace Hopper Süper Çipleri üzerinde CUDA Quantum dağıtımı Pawsey Süper Bilgisayar Araştırma Merkezi.
• Yeni bir CUDA Quantum entegrasyonu Klasik. İsrailli startup’ın teknolojisi, üst düzey işlevsel modellerin otomatik olarak optimize edilmiş kuantum programları oluşturmasına yardımcı oluyor, böylece araştırmacılar gelecekteki algoritmalar üzerindeki çalışmalarını genişletebiliyor.
• Tarafından bir çaba ORCA CÖhesaplama için bir kuantum hesaplama test ortamı oluşturmak ve tedarik etmek Birleşik Krallık Ulusal Kuantum Hesaplama Merkezi. Bu, CUDA Quantum kullanan bir Nvidia GPU kümesini içerecektir.
• CUDA Quantum’un bulut tabanlı platforma entegrasyonu qBraid’in geliştirici ortamı.
• Araştırmayı yapan: BlueQubitNvidia teknolojisinin GPU’larda mümkün olan “en hızlı ve en büyük” kuantum emülasyonlarını sağladığını tespit etti.