Nvidia внедряет квантовые вычисления с ускорением на GPU

Nvidia представила систему DGX Quantum с ускорением на графическом процессоре в партнерстве с Quantum Machines, а Quantum Brilliance сделала новость о программном обеспечении. 

На мероприятиях Nvidia GTC об эволюции технологий не говорят ни о чом больше, чем об искусственном интеллекте, и последняя конференция Spring GTC ничем не отличалась.

По-настоящему ценные квантовые компьютеры могут появиться «через десять лет» или даже больше, заявил на этой неделе соучредитель, президент и генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг.

Он не единственный, кто говорит, что, поскольку квантовые вычислительные системы с достаточным исправлением ошибок для эффективной и надежной атаки на большие вычислительные задачи, остаются в стадии разработки.

Квантовые компьютеры сегодня и даже те, которые появятся в ближайшие годы, скорее всего, будут каким-то образом связаны с классическими компьютерами, создавая гибридные решения классических и квантовых вычислений для решения новых проблем и продвижения науки о квантовых вычислениях, чтобы сделать их более коммерчески жизнеспособными.

В этих гибридных отношениях квантовые компьютеры могут многое выиграть от подключения через каналы с малой задержкой к высокопроизводительным графическим процессорам, что может помочь ускорить исправление ошибок и повысить точность квантовых процессоров.

На этой неделе на GTC компания Nvidia предприняла шаги в этом направлении, объявив с участием партнеров об «архитектуре квантовых вычислений с ускорением на графическом процессоре» и новом программном обеспечении для поддержки этих гибридных квантовых усилий.

В первом случае Nvidia представила систему DGX Quantum, которая сочетает в себе графический процессор Grace Hopper компании и ее программное обеспечение для программирования CUDA Quantum с платформой квантовой оркестровки и управления системой израильского партнера Quantum Machines, с малой задержкой PCIe, используемой для установления связь между графическим процессором Nvidia и блоком квантовой обработки другого поставщика (ранее Nvidia сотрудничала с несколькими разработчиками QPU).

«Когда вы пытаетесь построить [квантовый] компьютер, вы должны использовать самый революционный компьютер в настоящее время, чтобы создать некоторую правду, чтобы узнать, генерирует ли квантовый компьютер правильные ответы», — сказал Хуан, добавив, что классические графические процессоры также идеально подходят для проведения необходимых исследований новых квантовых алгоритмов, прежде чем их можно будет использовать в квантовых компьютерах.

Далее он заявил: «Квантовый компьютер, скорее всего, будет подключен к классическому компьютеру, и этот классический компьютер, вероятно, будет ускоренной вычислительной системой [для квантового компьютера]».

Что касается второго объявления, на этой неделе Nvidia объявила, что ее модель программирования CUDA Quantum теперь является открытым исходным кодом, что было приурочено к соответствующему объявлению партнера Nvidia Quantum Brilliance и австралийской фирмы по квантовым вычислениям.

Компания Quantum Brilliance выпустила новую версию собственного программного обеспечения квантового компилятора Qristal с открытым исходным кодом, которое, по ее словам, предназначено для работы с Cuda Quantum от Nvidia.

По сути, это означает, что программное обеспечение Qristal может компилировать квантовые программы, написанные на CUDA Quantum, и что эти программы можно запускать на графических процессорах Nvidia, а также на других процессорах.

Пэт Скотт, ведущий специалист по программному обеспечению в Quantum Brilliance, заявил: «Предоставив в Qristal возможность компилировать квантовые программы, написанные на CUDA Quantum, мы сделали возможным создание квантового программного обеспечения, которое без проблем работает на графических процессорах NVIDIA (GPU), центральной обработке единиц (CPU) и блоков квантовой обработки (QPU).

Включение CUDA Quantum в Qristal также означает, что пользователи могут запускать крупномасштабные суперкомпьютерные симуляции будущих гибридных квантово-классических компьютеров, которые одновременно используют квантовые процессоры, классические CPU и GPU».

Nvidia также объявила на GTC на этой неделе, что еще больше компаний, занимающихся квантовой экосистемой, планируют поддерживать CUDA Quantum.

К ним относятся компании, производящие квантовое оборудование, такие как Anyon Systems, Atom Computing, IonQ, ORCA Computing, Oxford Quantum Circuits и QuEra; компании по разработке квантового программного обеспечения Agnostiq и QMware; и даже три группы, в которых размещены центры суперкомпьютеров: Национальный центр суперкомпьютерных приложений в США, Национальный институт передовых промышленных наук и технологий Японии, Научный ИТ-центр Финляндии.