NVIDIA Quantum
과학적 발견의 새로운 시대를 앞당기세요.
개요
가속 양자 슈퍼컴퓨팅이란?
양자 처리 장치(QPU)는 산업 전반에 걸쳐 잠재적인 영향을 미치는 새로운 컴퓨팅 모델을 구현합니다. QPU를 유용한 양자 컴퓨터로 전환하는 것은 이를 최첨단 AI 슈퍼컴퓨터를 통합하는 것을 의미합니다. NVIDIA는 QPU 개발자와 협력하여 가속 양자 슈퍼컴퓨터를 구축하고 있습니다.
양자 컴퓨팅 연구 가속화
NVIDIA 가속 양자 컴퓨팅 연구 센터
NVIDIA 가속 양자 컴퓨팅 연구 센터(NVAQC)는 큐비트가 가속 양자 슈퍼컴퓨터로 사용되는 곳입니다. NVAQC는 파트너의 양자 하드웨어와 최첨단 NVIDIA GB200 NVL72 시스템을 통합하여 개발자와 학자들에게 양자 컴퓨팅 하드웨어 및 애플리케이션을 확장하는 데 필요한 획기적인 발전을 제공합니다.
솔루션
양자 컴퓨팅 가속화
NVIDIA CUDA-QX
양자 오류 수정에서 하이브리드 솔버에 이르기까지 다양한 분야의 양자 연구자와 개발자가 GPU 프로그래밍을 사용하여 애플리케이션을 가속화하고 있습니다. 이를 위해서는 고도로 최적화된 도메인별 라이브러리가 필요합니다. CUDA-Q를 기반으로 구축된 NVIDIA CUDA-QX는 유용한 가속 양자 슈퍼컴퓨팅을 향해 연구 개발을 가속화하기 위한 라이브러리 및 도구 모음입니다.
신뢰 전파 순서 통계 디코딩(BP-OSD)은 확장 가능한 양자 오류 수정에 대한 가장 유망한 접근 방법 중 하나입니다. CUDA-Q QEC는 최첨단 지연 시간 및 처리량으로 BP-OSD를 가속화하여 한 샷으로 업계 표준 디코더에 비해 29~35배 높은 속도를 제공하며, 많은 신드롬을 한 번에 디코딩해야 하는 고처리량 사용 사례에 대해 최대 42배의 높은 속도를 추가로 제공합니다.
NVIDIA CUDA-Q
양자 가속 애플리케이션은 양자 리소스에서만 실행되는 것이 아니라, 기본적으로 양자와 클래식 컴퓨팅이 결합된 하이브리드 형태가 될 것입니다. 양자 물리학자의 알고리즘 개발에서 도메인 과학자의 애플리케이션 개발로 전환하려면, 높은 성능을 제공하면서 현대적인 애플리케이션과 프로그래밍 패러다임에 호환되고, 도메인 과학자들이 쉽게 활용할 수 있는 개발 플랫폼이 필요합니다.
통합 프로그래밍 모델을 사용한 NVIDIA® CUDA-Q는 하이브리드 양자 클래식 컴퓨터를 위한 최초의 플랫폼으로, 하나의 시스템에서 QPU, 양자 에뮬레이션, GPU 및 CPU의 통합 및 프로그래밍을 가능하게 합니다. CUDA-Q는 높은 성능을 위해 설계되었으며, 오픈 소스로 제공됩니다. 또한, 하이브리드 양자-클래식 애플리케이션을 개발하고 실행할 수 있는 고수준 언어를 제공합니다.
NVIDIA DGX Quantum
NVIDIA DGX™ Quantum은 Quantum Machines와 파트너십을 통해 구축된 양자 클래식 컴퓨팅을 위한 통합 시스템 및 참조 아키텍처입니다.
NVIDIA Grace Hopper™ 슈퍼칩과 양자 머신 OPX 제어 시스템을 결합한 DGX Quantum은 양자 제어 시스템과 GPU 간 지연 시간을 마이크로초 미만으로 줄여, 실시간 GPU 가속 양자 오류 수정, 보정 및 제어를 구현합니다.
DGX Quantum은 QPU에 구애받지 않으며 수백 개의 큐비트에서 수천 개의 큐비트까지, 그리고 단일 GPU에서 가속 양자 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 양자 및 클래식 컴퓨팅 요구 사항, 이 두 가지에 따라 확장됩니다.
NVIDIA cuQuantum
NVIDIA cuQuantum은 양자 회로 시뮬레이션을 가속화하기 위한 낮은 수준의 라이브러리 세트입니다. cuQuantum은 주로 회로 시뮬레이션 프레임워크를 구축하는 개발자가 사용하며 Cirq, Qiskit, PennyLane 등을 가속화합니다.
cuQuantum은 멀티 GPU 가속화를 사용한 상태 벡터(cuStateVec) 및 텐서 네트워크(cuTensorNet) 회로 시뮬레이션 알고리즘을 제공합니다.
cuQuantum Appliance는 cuQuantum에서 가속화되고 NVIDIA 플랫폼에 최적화된 최고의 커뮤니티 프레임워크로 구성된 Docker 컨테이너입니다.
NVIDIA cuQuantum Appliance는 NVIDIA NGC™ 카탈로그에서 사용할 수 있습니다.
NVIDIA cuPQC
이제 전 세계의 민감한 데이터를 안전하고 신뢰할 수 있도록 보호하려면, 조직이 양자 컴퓨팅 기반 공격에도 견딜 수 있는 알고리즘으로 전환하는 것이 매우 중요합니다. 이 새로운 양자 안전 암호화는 포스트 양자 암호화(PQC)로 알려져 있습니다.
NVIDIA cuPQC는 최첨단 PQC 알고리즘을 안전하고 빠르게 구현하여, 양자 컴퓨팅 위협으로부터 데이터를 보호하고 암호화 연구를 지원합니다.
NVIDIA Quantum Cloud
NVIDIA Quantum Cloud는 Quantum Cloud API를 통해 다양한 NVIDIA GPU 시스템에서 CUDA-Q™ 프로젝트를 실행할 수 있도록 지원하며, 세계에서 가장 강력한 양자 컴퓨팅 플랫폼을 제공합니다.
리소스
NVIDIA CUDA-Q Academic
양자 지원 인력을 육성하기 위해 NVIDIA는 학술 기관과 협력하여 CUDA-Q 소프트웨어 개발 플랫폼을 통해 교육 리소스를 개발하고 있습니다. CUDA-Q Academic은 대화형 코딩 연습 및 영상으로 완전한 자율 학습 온라인 모듈을 통해 연구자와 대학생 모두를 위한 교육을 제공합니다. 학생들은 유용한 애플리케이션을 실행할 가속 양자 슈퍼컴퓨터를 사용하여 작업하는 데 필요한 기술을 습득합니다.
NVIDIA 양자 생태계
NVIDIA Quantum은 전체 양자 생태계와 오늘날 진행되고 있는 가장 중요한 연구 중 일부를 지원하고 있습니다. 양자 컴퓨팅 스타트업부터 글로벌 대기업, 학술 연구실, 슈퍼컴퓨팅 센터, 그리고 포춘 500대 기업에 이르기까지 다양한 파트너들이 양자 기술을 개발하고 활용할 수 있도록 지원하는 것을 자랑스럽게 생각합니다.
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