NVIDIA Quantum
Accelerare il futuro delle scoperte scientifiche.
Panoramica
Che cosa è il supercalcolo quantistico accelerato?
Le unità di elaborazione quantistica (QPU) implementano un nuovo modello di calcolo con un potenziale impatto su tutti i settori. Trasformare le QPU in computer quantistici utili significa integrarle con supercomputer IA all'avanguardia. NVIDIA collabora con gli sviluppatori di QPU per costruire questi supercomputer quantistici utili accelerati.
Accelerare la ricerca sul calcolo quantistico
NVIDIA Accelerated Quantum Computing Research Center
Il centro NVIDIA Accelerated Quantum Computing Research Center (NVAQC) è il luogo in cui i qubit diventano supercomputer quantistici accelerati. Integrando l'hardware quantistico dei partner con un sistema NVIDIA GB200 NVL72 all'avanguardia, il centro NVAQC fornisce a sviluppatori e ricercatori le innovazioni necessarie per scalare l'hardware e le applicazioni di calcolo quantistico.
Soluzioni
Accelerare il calcolo quantistico
NVIDIA CUDA-QX
I ricercatori e gli sviluppatori quantistici di una vasta gamma di ambiti, dalla correzione degli errori quantistici ai risolutori ibridi, utilizzano la programmazione con GPU per accelerare le loro applicazioni. Ciò richiede librerie specifiche per ciascun ambito e altamente ottimizzate. NVIDIA CUDA-QX, basata su CUDA-Q, è una raccolta di librerie e strumenti per supportare la ricerca e lo sviluppo in direzione del supercalcolo quantistico accelerato.
La decodifica statistica ordinata secondo il Belief Propagation (BP-OSD), è uno degli approcci più promettenti per la correzione scalabile degli errori quantistici. CUDA-Q QEC accelera la BP-OSD con una latenza e un throughput d'avanguardia, offrendo una velocità 29-35 volte superiore rispetto ai decoder standard del settore per un singolo shot, oltre a un ulteriore aumento di velocità fino a 42 volte per i casi d'uso a throughput elevato, in cui è necessario decodificare molte sindromi contemporaneamente.
NVIDIA CUDA-Q
Le applicazioni accelerate da quanti non verranno eseguite esclusivamente su una risorsa quantistica, ma avranno una natura ibrida (quantistica e classica). Per passare dallo sviluppo di algoritmi da parte di fisici quantistici allo sviluppo di applicazioni da parte di scienziati di settori specifici, è necessaria una piattaforma di sviluppo che offra prestazioni elevate, interagisca con le applicazioni e i paradigmi di programmazione odierni e sia familiare e accessibile agli scienziati.
Con un modello di programmazione unificato, NVIDIA® CUDA-Q è una piattaforma unica nel suo genere per computer quantistici ibridi classici, che consente l'integrazione e la programmazione di QPU, emulazione quantistica, GPU e CPU in un unico sistema. CUDA-Q è progettata per le prestazioni, è open source e fornisce un linguaggio di alto livello per sviluppare ed eseguire applicazioni quantistiche classiche ibride.
NVIDIA DGX Quantum
NVIDIA DGX™ Quantum è un sistema integrato e un'architettura di riferimento per il calcolo quantistico classico, creato in collaborazione con Quantum Machines.
Combinando i superchip NVIDIA Grace Hopper™ con il sistema di controllo OPX di Quantum Machines, DGX Quantum offre una latenza di una frazione di microsecondo tra il sistema di controllo quantistico e la GPU, offrendo la correzione, la calibrazione e il controllo in tempo reale e accelerati da GPU degli errori quantistici.
DGX Quantum non dipende dalle QPU e consente di scalare in base ai requisiti di calcolo sia quantistico che classico, da centinaia a migliaia di qubit, e da una singola GPU a un supercomputer quantistico accelerato.
NVIDIA cuQuantum
NVIDIA cuQuantum è un set di librerie a basso livello che accelera la simulazione dei circuiti quantistici. cuQuantum viene utilizzato principalmente dagli sviluppatori che creano framework di simulazione dei circuiti e accelera Cirq, Qiskit, PennyLane e altro ancora.
cuQuantum offre algoritmi di simulazione dei circuiti basati su vettori di stato (cuStateVec) e reti tensoriali (cuTensorNet) con accelerazione multi-GPU.
cuQuantum Appliance è un contenitore Docker costituito dai principali framework di community accelerati da cuQuantum e ottimizzati per la piattaforma NVIDIA.
NVIDIA cuQuantum Appliance è disponibile nel catalogo NVIDIA NGC™.
NVIDIA cuPQC
Per garantire la sicurezza e l’autenticità dei dati sensibili a livello globale, è ora di fondamentale importanza che le organizzazioni migrino verso algoritmi in grado di resistere a un attacco di calcolo quantistico. Questa nuova crittografia sicura è nota come crittografia post-quantum (PQC).
NVIDIA cuPQC fornisce implementazioni sicure e accelerate dei principali algoritmi PQC, migliorando la protezione dei dati dalle minacce ai computer quantistici e rendendo possibile la ricerca crittografica.
NVIDIA Quantum Cloud
NVIDIA Quantum Cloud fornisce accesso alla piattaforma di calcolo quantistico più potente al mondo attraverso le API di Quantum Cloud, in grado di eseguire progetti CUDA-Q™ su una gamma di sistemi GPU NVIDIA.
Risorse
NVIDIA CUDA-Q Academic
Al fine di creare una forza lavoro preparata alla tecnologia quantistica, NVIDIA collabora con istituzioni accademiche per sviluppare risorse didattiche attraverso la piattaforma di sviluppo software CUDA-Q. CUDA-Q Academic offre formazione sia per ricercatori che per studenti universitari attraverso moduli online autogestiti, completi di esercizi di programmazione interattivi e video. Gli studenti possono acquisire le competenze necessarie per lavorare con i supercomputer quantistici accelerati che eseguiranno applicazioni utili.
Ecosistema NVIDIA Quantum
NVIDIA Quantum sta apportando un contributo decisivo allo sviluppo dell'intero ecosistema quantistico, oltre che ad alcune delle ricerche più importanti attualmente in corso. Dalle startup di calcolo quantistico ad alcune delle maggiori società mondiali, dai laboratori accademici e ai centri di supercalcolo fino alle aziende Fortune 500, siamo orgogliosi di aiutare i nostri partner a sviluppare e sfruttare la tecnologia quantistica.
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