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Acelerar el futuro de los descubrimientos científicos.
La computación cuántica es un nuevo modelo de computación que puede influir en las aplicaciones de diversos sectores, como el descubrimiento de fármacos, la química, las finanzas o la energía, entre otros. Para prepararse para un futuro de aceleración cuántica, gobiernos, universidades e industrias están invirtiendo en hardware, software y desarrollo de algoritmos, y las plataformas de hardware y software de vanguardia de NVIDIA les están ayudando a impulsar su trabajo de computación cuántica.
Para aplicar la computación cuántica a dominios más útiles, necesitamos desarrollar mejores algoritmos, así como diseñar la próxima generación de procesadores cuánticos (QPU). Para ello, debemos simular los procesadores cuánticos del futuro.
La computación cuántica útil será híbrida, con las QPU trabajando de forma conjunta con CPU y GPU para resolver problemas. Para lograrlo, necesitamos integrar la computación cuántica en la computación científica y en el software y los flujos de trabajo de la IA.
La computación acelerada y la IA son fundamentales para aprovechar el potencial de la cuántica. Necesitamos construir ordenadores y superordenadores con integración cuántica para que los ordenadores cuánticos se beneficien de la computación acelerada y la IA, y los superordenadores acelerados por los ordenadores cuánticos del futuro.
NVIDIA Quantum Cloud proporciona a todo el ecosistema de computación cuántica acceso a la plataforma de computación cuántica más potente del mundo, incluidos investigadores cuánticos, desarrolladores, usuarios finales de empresas, centros de supercomputación y startups que crean QPU.
Las API de Quantum Cloud pueden ejecutar trabajos de CUDA Quantum en una amplia gama de sistemas de GPU NVIDIA, lo que permite el acceso universal a la computación cuántica en la nube para cualquier aplicación.
Las aplicaciones con aceleración cuántica no se ejecutarán exclusivamente en un recurso cuántico, sino que serán de naturaleza híbrida cuántica y clásica. Para pasar del desarrollo de algoritmos por parte de los físicos cuánticos al desarrollo de aplicaciones por parte de científicos del dominio, se necesita una plataforma de desarrollo que ofrezca un alto rendimiento, interopere con las aplicaciones y paradigmas de programación actuales y resulte familiar y accesible para los científicos del dominio.
Con un modelo de programación unificado, NVIDIA® CUDA® Quantum es la primera plataforma de su clase para ordenadores híbridos cuántico-clásicos, que permite la integración y programación de QPU, emulación cuántica, GPU y CPU en un único sistema. CUDA Quantum se ha diseñado para ofrecer rendimiento, es de código abierto y proporciona un lenguaje de alto nivel para desarrollar y ejecutar aplicaciones híbridas cuántico-clásicas.
NVIDIA cuQuantum es un SDK para acelerar la simulación de circuitos cuánticos. Creado para acelerar todos los entornos de trabajo de simulación de circuitos e integrado en Cirq, Qiskit, Pennylane y otros, cuQuantum permite a los investigadores simular qubits ideales o ruidosos con escala y rendimiento.
cuQuantum ofrece una serie de métodos para emular ordenadores cuánticos. cuStateVec y cuTensorNet ofrecen enfoques alternativos para la simulación de circuitos cuánticos con distintos recuentos y profundidades de qubits. Cada una de estas bibliotecas ofrece API para simuladores cuánticos, lo que permite a los investigadores aprovechar fácilmente el rendimiento y la escala que proporciona la plataforma cuántica de NVIDIA, sin necesidad de ser un experto en GPU.
cuQuantum Appliance es un contenedor Docker compuesto de los principales entornos de trabajo de la comunidad acelerados por cuQuantum y optimizados para la plataforma NVIDIA.
La pila incluye simuladores Cirq qsim y Qiskit Aer junto con cuQuantum. cuQuantum Appliance permite una aceleración de casi dos órdenes de magnitud para simulaciones de varios nodos sin necesidad de cambiar el código, además de proporcionar un excelente escalado fuerte y débil en varias GPU y varios nodos.
NVIDIA cuQuantum Appliance está disponible en el catálogo NVIDIA NGC™.
NVIDIA DGX™ Quantum es un sistema integrado y una arquitectura de referencia para la computación cuántica-clásica, creado en colaboración con Quantum Machines.
Combinando los NVIDIA Grace Hopper™ Superchips con el sistema de control OPX1000 de Quantum Machines, DGX Quantum ofrece latencia de submicrosegundos entre el sistema de control cuántico y la GPU, lo que proporciona corrección de errores, calibración y control cuánticos acelerados por GPU en tiempo real.
DGX Quantum es independiente de la QPU y se adapta a las necesidades de cálculo tanto cuánticas como clásicas, desde unos pocos hasta miles de qubits y desde una sola GPU hasta un superordenador con aceleración cuántica.
Los ordenadores cuánticos amenazan con romper los actuales mecanismos de cifrado de clave pública. Para garantizar la seguridad y autenticidad de los datos confidenciales del mundo, ahora es de vital importancia que las organizaciones migren a algoritmos que puedan hacer frente a un ataque de computación cuántica. Este nuevo cifrado de seguridad cuántica se conoce como criptografía poscuántica (PQC).
NVIDIA cuPQC acelera los principales algoritmos de PQC y mejora la seguridad de los datos frente a las amenazas de los ordenadores cuánticos.
Para crear personal preparado para la cuántica, NVIDIA colabora con instituciones académicas para introducir CUDA Quantum en las aulas universitarias a través de módulos online a ritmo autodidacta, completos con ejercicios de codificación interactivos y vídeos. Estas lecciones de CUDA Quantum ayudarán a los estudiantes a crear y optimizar algoritmos cuánticos utilizando tanto simuladores como hardware cuántico. Los estudiantes adquirirán las habilidades necesarias para llevar a cabo proyectos de investigación y desarrollar aplicaciones híbridas cuántico-clásicas.
NVIDIA Quantum está haciendo posible todo el ecosistema cuántico y algunas de las investigaciones más importantes que se están llevando a cabo en la actualidad. Desde startups de computación cuántica hasta algunas de las empresas más grandes del mundo, laboratorios académicos y centros de supercomputación hasta empresas Fortune 500, con orgullo ayudamos a nuestros partners a desarrollar y aprovechar la cuántica.
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