NVIDIA heeft aangekondigd samen te werken met Google Quantum AI om het ontwerp van hun volgende generatie quantumapparaten te versnellen door middel van geavanceerde simulaties gebaseerd op het NVIDIA CUDA-Qâ„¢ platform. Deze vooruitgang belooft belangrijke uitdagingen in het ontwerp van quantumhardware op te lossen en de industrie dichter bij de ontwikkeling van commercieel bruikbare quantumcomputers te brengen.
Supercomputing om de beperkingen van quantumhardware te overwinnen
Google Quantum AI gebruikt de NVIDIA Eos supercomputer en het hybride platform voor quantum- en klassieke computing van NVIDIA om de fysica van hun quantumprocessors te simuleren. Deze aanpak is bedoeld om een van de grootste uitdagingen van de huidige quantumhardware aan te pakken: ‘ruis’. Dit fenomeen beperkt het aantal quantumoperaties dat kan worden uitgevoerd voordat de berekeningen precisie verliezen.
“Het ontwikkelen van commercieel bruikbare quantumcomputers is alleen mogelijk als we de quantumhardware kunnen schalen terwijl we de ruis onder controle houdenâ€, legde Guifre Vidal, onderzoekswetenschapper bij Google Quantum AI, uit. “Met de versnelde computing van NVIDIA, onderzoeken we de implicaties van ruis in steeds grotere quantumchipontwerpen”.
Snellere en betaalbaardere simulaties
Het simuleren van de effecten van ruis op quantumhardwareontwerpen vereist extreem complexe dynamische berekeningen, die modelleren hoe qubits met hun omgeving interageren. Traditioneel gezien waren deze berekeningen prohibitief duur in termen van computerkracht. Echter, dankzij CUDA-Q en de NVIDIA H100 Tensor Core GPUs, heeft Google een van de snelste en grootste dynamische simulaties van quantumapparaten uitgevoerd, waarbij 1.024 GPUs op de NVIDIA Eos supercomputer worden gebruikt. Deze aanpak heeft de kosten en simulatietijden aanzienlijk verlaagd.
“De kracht van supercomputing met AI zal cruciaal zijn voor het succes van quantumcomputing”, zei Tim Costa, directeur van Quantum en HPC bij NVIDIA. “Het gebruik van het CUDA-Q platform door Google toont de centrale rol die GPU-versnelde simulaties spelen in de vooruitgang van quantumcomputing om echte problemen op te lossen”.
Quantumsimulaties op een ongekende schaal
Met de hulp van CUDA-Q heeft Google realistische en volledige simulaties van quantumapparaten kunnen uitvoeren die tot 40 qubits bevatten, het grootste aantal bereikt tot nu toe voor dit type simulaties. Deze technieken laten ruisige simulaties toe die voorheen een week duurden om in slechts minuten te worden uitgevoerd, wat de ontwikkeling van quantumhardware enorm versnelt.
Publieke beschikbaarheid voor de quantumindustrie
De software die gebruikt wordt voor deze geavanceerde dynamische simulaties zal publiekelijk beschikbaar zijn op het CUDA-Q platform. Dit stelt quantumhardware-ingenieurs over de hele wereld in staat om hun ontwerpen snel op te schalen en bij te dragen aan de vooruitgang van het veld.
De samenwerking tussen NVIDIA en Google Quantum AI benadrukt het potentieel van versnelde computing om kritische barrières in quantumcomputing te overwinnen, en brengt de industrie dichter bij het oplossen van complexe problemen in gebieden zoals chemie, cryptografie en kunstmatige intelligentie.