英伟达重新定义 GPU,宣布世界首个 GPU 量子计算系统,该系统有何亮点?

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英伟达重新定义 GPU,宣布世界首个 GPU 量子计算系统,该系统有何亮点?

2023-03-25 01:34| 来源: 网络整理| 查看: 265

英伟达此次的新成果是对于解决混合量子计算的通信延迟、软件开发等问题,有所帮助的“好用的工具”

但需要明确的是,量子计算目前仍在起步阶段,英伟达所推动的“进步”与解决量子计算的核心问题(比如量子纠错)并无关系。

不过,通过英伟达的布局,还是可以看出:量子计算目前已成为各领域巨头瞄准的下一重要赛道。此外,量子与经典系统协同,是目前行业应用发展的重要推动剂。

作为一个庞大且繁杂的系统,在可以预见的范围内,量子计算系统在建设和使用过程中离不开经典计算。并且,经典-量子的混合计算已成为帮助用户尽早使用当前或近期量子计算能力的最优解之一。

而通过将量子计算机与经典计算机合作,可以充分发挥经典计算(如CPU和GPU)电路优化、校正和纠错,以及系统级量子处理器(即QPU)新型加速器的优点。

因此,当前各国及行业巨头在此方面均有所布局。比如2021年,德国超算中心首次部署量子计算机;同年,2021年,澳大利亚超算中心与初创公司合作安装量子计算系统,成为第一个现场托管通用量子计算机的超级计算中心;2022年谷歌采用新型量子经典混合算法,实现当时最大的16量子位化学计算……

当然我国在该领域也有探索,比如获得2021年度戈登贝尔奖的国家超级计算无锡中心,在新一代神威超级计算机中实现了超大规模量子随机电路实时模拟。

但新技术的前沿探索无可避免的面临着很多问题,比如混合-经典量子算法方面的噪声影响、电路表达能力问题;再比如就是英伟达此次解决的,GPU和QPU之间通信延迟、缺乏统一的编程模型……

英伟达的量子计算系统——NVIDIA DGX Quantum,就是将其Grace Hopper CPU+GPU超级芯片、CUDA Quantum开源编程模型组成的加速计算平台,以及Quantum Machines的量子控制平台OPX集成在一起。简单来说就是将量子计算的操控电子学做成专用CPU,从而降低延迟以及使用门槛。而另一个CUDA Quantum降低了开发人员构建和运行量子算法的门槛。

但比起具体产品的发布,我们更需要注意到的是,上述软件工具将被集成到量子硬件公司Anyon Systems、Atom Computing、IonQ、ORCA Computing、Oxford Quantum Circuits、QuEra;量子软件公司Agnostiq、QMware;超算中心——日本国家高级产业科学技术研究院、IT Center for Science(CSC)、美国国家超级计算应用中心(NCSA)……

行业间的联动对于国内量子计算产业发展一直是亟待解决的问题。再次回到开头所提到的“量子计算是一个庞大且繁杂的系统”,我们需要进一步打破上下游之间的壁垒,让擅长于硬件、软件、操作系统、算法等等各领域的机构团结在一起,尽可能发挥各自优势。

国盾量子量子计算技术团队起源于中国科学技术大学,具有长期、坚实的研究积累和能力储备。公司已参与了“祖冲之号”实现“量子计算优越性”实验等前沿研究,发展起业界领先的量子技术科研成果转化能力。

目前,国盾量子已成功转化了室温超导量子计算操控系统、低温信号传输系统(低温电子器件、低温线缆)等产品,并具备了提供超导量子计算整机解决方案的能力,服务于南方科学技术大学、中科院物理所等知名高校及院所。同时,公司还搭建了比特数目对标“祖冲之二号”的量子计算原型机,并计划接入量子计算云平台实现对社会的全面开放。

公司将进一步聚焦金融分析、人工智能、生物医药、物理研究、化学材料、气象分析等多行业领域,与广大的机构和个人携手,助力量子计算科学研究,探索相关产业应用。

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