NVIDIA Lanceert NVQLink: Een Doorbraak in Kwantum- en GPU-Supercomputing

NVIDIA heeft vandaag NVQLink onthuld, een open systeemarchitectuur die is ontworpen om kwantumprocessoren (QPU) te koppelen aan GPU-versnelde supercomputing. Dit innovatieve platform is ontwikkeld in samenwerking met negen toonaangevende Amerikaanse laboratoria, waaronder Brookhaven, Fermilab, Berkeley Lab, en het MIT Lincoln Laboratory, evenals 22 industriële partners in de kwantumtechnologie.

De Belang van NVQLink

Volgens NVIDIA biedt NVQLink een hogesnelheids- en lage-latentieverbinding die noodzakelijk is voor kwantumsystemen om real-time algoritmes uit te voeren voor controle, kalibratie, en met name kwantumfoutcorrectie. Dit laatste is cruciaal voor de nuttigheid en schaalbaarheid van kwantumcomputing. De technologie integreert met NVIDIA’s CUDA-Q platform, waardoor ontwikkelaars hybride applicaties kunnen programmeren die CPU’s, GPU’s en QPU’s als één coherent systeem gebruiken.

Van Lab naar Toepassingen

Kwantumbits, of qubits, zijn bijzonder kwetsbaar en gevoelig voor foutmarges. Het operationeel houden ervan vereist controlecycli die in micro- of milliseconden reageren op ruis en ongewenste koppelingen. NVQLink biedt een directe verbinding tussen traditionele GPU-versnelde control en QPU’s, zodat deze controlecycli kunnen functioneren met voldoende bandbreedte en latentie om foutcorrectiecodes te ondersteunen en het systeem te stabiliseren.

Dit hybride model biedt een realistische weg voor het versnelde gebruik van toekomstige marktgerichte toepassingen zoals computational chemistry, materialen wetenschappen, en het modelleren van kwantumprocessen, waarbij grootschalige simulaties op GPU’s worden gecombineerd met specifieke kwantumsubroutines.

Een Breder Ecosysteem

NVQLink is ontwikkeld als een open architectuur die niet gebonden is aan één type QPU, met een diversiteit aan ontwikkelaars van supergeleidende, ionische, fotonic en neutrale atoom qubits. Onder de QPU-bouwers bevinden zich prominente namen zoals Quantinuum, IonQ, Rigetti, en Oxford Quantum Circuits.

Voor de controle – waar pulsen worden gegenereerd, qubits worden gelezen en experimenten gesynchroniseerd – zijn bedrijven als Keysight Technologies en Quantum Machines betrokken, waarbij hun systemen worden geïntegreerd met de NVQLink-backend.

Nationale Laboratoria en de Toekomst van Kwantum-Supercomputing

Laboratoria van het Energie Departement zullen NVQLink gebruiken als basis voor het verbeteren van foutcorrectie, kalibratie, en de ontwikkeling van hybride toepassingen. De samenwerking richt zich op een scenario waarin elk wetenschappelijk supercomputer met GPU’s naadloos kwantummodules kan koppelen en deze als één enkele bron kan aanbieden aan gebruikers.

Programmering met NVQLink

Onderzoekers zullen toegang krijgen tot NVQLink via CUDA-Q, NVIDIA’s SDK voor kwantum-classic programmering. Dit maakt het mogelijk om hybride algoritmes te definiëren, kernels naar GPU’s en QPU’s te verzenden en hun uitvoering te synchroniseren. De belofte is om de frictie tussen deze afzonderlijke werelden te verminderen, die voorheen opereerden met uiteenlopende tools en beperkte waarborgen voor portabiliteit naar echte systemen.

Impact op de Sector

De lancering van NVQLink heeft diverse implicaties voor de sector:

• Echte convergentie: Een standaardbrug tussen QPU en supercomputing opent de deur naar grootschalige pilots.
• Technologisch agnosticisme: Ondersteuning van meerdere kwantumplatformen voorkomt leveranciers-lockin en maakt eerlijke vergelijkingen mogelijk.
• Versnelling van kwantumsoftware: Verbeterde I/O, latentie en GPU-ondersteuning versnellen de overgang van experimenten naar herhaalbare workloads in chemie en materialen.
• Aantrekken van talent en kapitaal: Het samenbrengen van laboratoria, startups en grote technologiebedrijven in één architectuur vermindert adoptierisico’s en verhoogt kruisbestuiving.

Beschikbaarheid

Kwantumfabrikanten en supercomputingcentra kunnen toegang aanvragen tot NVQLink via de officiële programm website. De integratie met CUDA-Q is in volle gang, zodat ontwikkelaars kunnen beginnen met het bouwen en testen van hybride applicaties in echte omgevingen.

Veelgestelde Vragen

Wat is de meerwaarde van NVQLink ten opzichte van traditionele softwarekoppelingen via conventionele netwerken?
NVQLink biedt gegarandeerde latentie en bandbreedte voor controle en foutcorrectie, evenals een gestandaardiseerde architectuur die integratie vereenvoudigt.

Is het gebonden aan een specifiek type qubit of kwantumhardware?
Nee, NVQLink is open en agnostisch, met 17 QPU-fabrikanten en 5 controleleveranciers in het initiële ecosysteem, en ondersteunt diverse technologieën.

Welke gebruikstoepassingen kunnen we als eerste verwachten?
Toepassingen in computational chemistry en material science worden als eerste uitgevoerd, gericht op elektronische eigenschappen, katalyse en foutcorrectie op grote schaal.

NVQLink staat symbool voor de integratie van qubits en GPU’s met een hogesnelheid- en lage latentie-interconnectie, en zal de weg effenen voor een nieuwe generatie van nuttige kwantumcomputingtoepassingen.