NVIDIA Quantum
Aceleração do futuro da descoberta científica.
Visão Geral
O Que É Supercomputação Quântica Acelerada?
As unidades de processamento quântico (QPUs) implementam um novo modelo de computação com potencial impacto em todos os setores. Transformar QPUs em computadores quânticos úteis significa integrá-las com supercomputadores de IA de última geração. A NVIDIA está trabalhando com desenvolvedores de QPU para criar supercomputadores quânticos úteis e acelerados.
Aceleração da Pesquisa de Computação Quântica
Accelerated Quantum Computing Research Center da NVIDIA
O Accelerated Quantum Computing Research Center da NVIDIA da NVIDIA (NVAQC) é onde os qubits tornam-se supercomputadores quânticos acelerados. Ao integrar o hardware quântico de parceiros com um sistema NVIDIA GB200 NVL72 de última geração, o NVAQC leva a desenvolvedores e acadêmicos os avanços necessários para dimensionar o hardware e as aplicações de computação quântica.
Soluções
Aceleração da Computação Quântica
NVIDIA CUDA-QX
Pesquisadores e desenvolvedores quânticos de uma ampla variedade de domínios, desde correção de erros quânticos até solucionadores híbridos, usam programação de GPU para acelerar suas aplicações. Isso exige bibliotecas altamente otimizadas e específicas de domínio. O NVIDIA CUDA-QX, criado com base no CUDA-Q, é uma coleção de bibliotecas e ferramentas para acelerar a pesquisa e o desenvolvimento rumo à supercomputação quântica acelerada útil.
A Decodificação de Estatísticas Ordenadas por Propagação de Crenças (BP-OSD) é uma das abordagens mais promissoras para correção de erros quânticos escalonável. O CUDA-Q QEC acelera o BP-OSD com latência e rendimento de última geração, oferecendo uma aceleração de 29 a 35 vezes em relação aos decodificadores padrão do setor para uma única tomada, bem como uma aceleração adicional de até 42 vezes para casos de uso de alto rendimento, em que muitas síndromes precisam ser decodificadas de uma só vez.
NVIDIA CUDA-Q
As aplicações aceleradas quanticamente não serão executadas exclusivamente em um recurso quântico, mas serão híbridas (quântica e clássica) na natureza. Para fazer a transição do desenvolvimento de algoritmos por físicos quânticos para o desenvolvimento de aplicações por cientistas de domínio, é necessária uma plataforma de desenvolvimento que ofereça alto desempenho, interopere com as aplicações e paradigmas de programação atuais e seja familiar e acessível aos cientistas de domínio.
Com um modelo de programação unificado, o NVIDIA® CUDA-Q é a primeira plataforma do gênero para computadores quânticos clássicos híbridos, permitindo integração e programação de QPUs, emulação quântica, GPUs e CPUs em um único sistema. O CUDA-Q foi criado para oferecer desempenho, é de código aberto e fornece linguagem de alto nível para desenvolver e executar aplicações quânticas clássicas híbridas.
NVIDIA DGX Quantum
A NVIDIA DGX™ Quantum é um sistema integrado e arquitetura de referência para computação quântica clássica, criada em parceria com a Quantum Machines.
Combinando os superchips NVIDIA Grace Hopper™ com o sistema de controle Quantum Machines OPX, a DGX Quantum oferece latência de submicrossegundo entre o sistema de controle quântico e a GPU, oferecendo correção de erros quânticos, calibração e controle em tempo real e acelerados por GPU.
A DGX Quantum é agnóstica de QPUs e escala com requisitos de computação quântica e clássica, de centenas de milhares de qubits e de uma única GPU a um supercomputador quântico acelerado.
NVIDIA cuQuantum
O NVIDIA cuQuantum é um conjunto de bibliotecas de baixo nível para acelerar a simulação de circuitos quânticos. O cuQuantum é usado principalmente por desenvolvedores que criam frameworks de simulação de circuitos e acelera Cirq, Qiskit, PennyLane e muito mais.
O cuQuantum oferece algoritmos de simulação de circuitos vetores de estado (cuStateVec) e redes tensoras (cuTensorNet) com aceleração de várias GPUs.
O cuQuantum Appliance é um contêiner Docker que consiste nos principais frameworks da comunidade acelerados pelo cuQuantum e otimizados para a plataforma NVIDIA.
O NVIDIA cuQuantum Appliance está disponível no catálogo NVIDIA NGC™.
NVIDIA cuPQC
Para garantir a segurança e a autenticidade dos dados confidenciais do mundo, agora é criticamente importante que as empresas migrem para algoritmos capazes de resistir a um ataque de computação quântica. Essa nova criptografia quântica segura é conhecida como criptografia pós-quântica (PQC).
O NVIDIA cuPQC fornece implementações seguras e aceleradas dos principais algoritmos PQC, avançando a segurança de dados contra ameaças de computação quântica e permitindo a pesquisa criptográfica.
NVIDIA Quantum Cloud
O NVIDIA Quantum Cloud fornece acesso à plataforma de computação quântica mais potente do mundo por meio de APIs do Quantum Cloud capazes de executar projetos CUDA-Q™ em diversos sistemas de GPU NVIDIA.
Recursos
NVIDIA CUDA-Q Academic
Para desenvolver uma equipe de trabalho pronta para o quântico, a NVIDIA está fazendo parcerias com instituições acadêmicas para desenvolver recursos educacionais por meio da plataforma de desenvolvimento de software CUDA-Q. O CUDA-Q Academic oferece treinamento para pesquisadores e estudantes por meio de módulos on-line no ritmo individual, completos com exercícios interativos de codificação e vídeos. Os alunos ganham as habilidades necessárias para trabalhar com os supercomputadores quânticos acelerados que executarão aplicações úteis.
Ecossistema NVIDIA Quantum
O NVIDIA Quantum está ativando todo o ecossistema quântico e algumas das pesquisas mais importantes em andamento atualmente. De startups de computação quântica a algumas das maiores empresas do mundo, laboratórios acadêmicos e centros de supercomputação e empresas Fortune 500, estamos orgulhosos de ajudar nossos parceiros a desenvolver e aproveitar a computação quântica.
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