NVIDIA Quantum
Accélérer l'avenir de la recherche scientifique.
Aperçu
Qu'est-ce que le calcul intensif quantique accéléré ?
Les unités de traitement quantique (QPU) mettent en œuvre un nouveau modèle informatique, dont les implications pourraient s'étendre à tous les secteurs d'activité. La transformation des QPU en ordinateurs quantiques utiles implique de les intégrer à des supercalculateurs d'IA de pointe. NVIDIA collabore avec des développeurs de QPU afin de construire ces supercalculateurs quantiques pratiques et accélérés.
Accélération de la recherche sur l'informatique quantique
Centre de recherche sur l'informatique quantique accélérée de NVIDIA
Le centre de recherche sur l'informatique quantique accélérée de NVIDIA (NVAQC) est l'endroit où les qubits deviennent des supercalculateurs quantiques accélérés. En intégrant le matériel quantique partenaire à un système NVIDIA GB200 NVL72 de pointe, le NVAQC apporte aux développeurs et aux universitaires les avancées nécessaires à la mise à l'échelle du matériel et des applications d'informatique quantique.
Solutions
Accélérer l'informatique quantique
NVIDIA CUDA-QX
Les chercheurs et les développeurs en informatique quantique utilisent la programmation GPU pour accélérer leurs applications dans une grande variété de domaines, de la correction d'erreurs quantiques aux solveurs hybrides. Cela exige des bibliothèques hautement optimisées et spécifiques à chaque domaine. Conçu à partir de CUDA-Q, NVIDIA CUDA-QX est une collection de bibliothèques et d'outils contribuant à accélérer la recherche et le développement afin de développer le calcul intensif quantique, pratique et accéléré.
Le décodage statistique ordonné par la propagation des croyances (BP-OSD) est l'une des approches les plus prometteuses pour la correction évolutive des erreurs quantiques. CUDA-Q QEC accélère BP-OSD avec une latence et un débit de pointe, offrant une accélération 29 à 35 fois supérieure aux décodeurs standard de l'industrie pour une seule prise, ainsi qu'une accélération supplémentaire pouvant atteindre 42 fois pour les cas d'utilisation à haut rendement où de nombreux syndromes doivent être décodés simultanément.
NVIDIA CUDA-Q
Les applications accélérées par l'informatique quantique ne fonctionneront pas exclusivement sur une ressource quantique, mais seront par nature hybrides (à la fois quantiques et classiques). Pour passer du développement d'algorithmes par les physiciens quantiques au développement d'applications par les scientifiques du domaine, une plateforme de développement qui offre des performances élevées, interopère avec les applications et les paradigmes de programmation actuels, et soit familière et accessible aux scientifiques du domaine, est nécessaire.
Avec un modèle de programmation unifié, NVIDIA® CUDA-Q est une plateforme unique en son genre pour les ordinateurs hybrides quantiques-classiques, qui permet l'intégration et la programmation de QPU, d'émulation quantique, de GPU et de CPU dans un seul système. CUDA-Q est conçu pour la performance, est open-source et fournit un langage de haut niveau pour développer et exécuter des applications hybrides quantique-classiques.
NVIDIA DGX Quantum
NVIDIA DGX™ Quantum offre un système intégré ainsi qu'une architecture de référence pour l'informatique quantique classique, conçus en partenariat avec Quantum Machines.
En combinant les processeurs NVIDIA Grace Hopper™ Superchip avec le système de contrôle Quantum Machines OPX, DGX Quantum fournit une latence en dessous de la microseconde entre le système de contrôle quantique et le GPU, offrant une correction, un étalonnage et un contrôle d'erreurs quantiques en temps réel et accélérés par GPU.
DGX Quantum est agnostique des QPU et s'adapte aux exigences de calcul quantique et classique, qu'il s'agisse de centaines ou de milliers de qubits, et s'adapte aussi bien à un seul GPU qu'à un supercalculateur quantique accéléré.
NVIDIA cuQuantum
NVIDIA cuQuantum constitue un ensemble de bibliothèques de bas niveau pour l'accélération de la simulation des circuits quantiques. cuQuantum est principalement utilisé par les développeurs qui conçoivent des frameworks de simulation de circuits, et il accélère Cirq, Qiskit, PennyLane et bien plus encore.
cuQuantum offre des algorithmes de simulation de circuits de vecteur d'état (cuStateVec) et de réseaux de tenseurs (cuTensorNet) avec une accélération multi-GPU.
L'appliance cuQuantum est un conteneur Docker composé de frameworks communautaires de premier plan accélérés par cuQuantum et optimisés pour la plateforme NVIDIA.
NVIDIA cuQuantum Appliance est disponible dans le catalogue NVIDIA NGC™.
NVIDIA cuPQC
La sécurité et l'authenticité des données sensibles à travers le monde étant désormais des enjeux cruciaux, il est impératif que les entreprises migrent vers des algorithmes capables de résister aux attaques liées à l'informatique quantique. Ce nouveau cryptage sécurisé quantique est connu sous le nom de cryptographie post-quantique (PQC).
NVIDIA cuPQC fournit des implémentations sécurisées et accélérées des principaux algorithmes PQC, faisant progresser la sécurité des données contre les menaces de l'informatique quantique et permettant la recherche cryptographique.
NVIDIA Quantum Cloud
NVIDIA Quantum Cloud permet d'accéder à la plateforme d'informatique quantique la plus puissante au monde grâce aux API Quantum Cloud, capables d'exécuter des projets CUDA-Q™ sur une gamme de systèmes GPU NVIDIA.
Ressources
Université NVIDIA CUDA-Q
NVIDIA s'associe à des établissements d'enseignement universitaire pour développer des ressources éducatives via la plateforme de développement logiciel CUDA-Q afin de former une main-d'œuvre prête pour l'informatique quantique. L'université CUDA-Q offre une formation aux chercheurs et aux étudiants grâce à des modules en ligne à suivre à son propre rythme avec des exercices et des vidéos interactifs sur le codage. Les étudiants acquièrent les compétences nécessaires pour travailler avec les supercalculateurs quantiques accélérés qui exécuteront des applications pratiques.
Écosystème quantique NVIDIA
NVIDIA Quantum est en train de mettre en œuvre l'ensemble de l'écosystème quantique et de contribuer à certaines des recherches actuelles les plus importantes. Nous sommes fiers d'aider nos partenaires à développer et à exploiter l'informatique quantique, qu'ils s'agisse de startups spécialisées dans l'informatique quantique, de certaines des plus grandes entreprises au monde, de laboratoires universitaires et de centres de calcul intensif ou des entreprises figurant au classement Fortune 500.
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