Zephyrnet-logo

Nvidia onthult Quantum Cloud-service, supercomputerprojecten, PQC-ondersteuning en meer – Inside Quantum Technology

Datum:


By Dan O'Shea geplaatst op 18 maart 2024

Nvidia heeft de afgelopen jaren momentum gekregen in de kwantumcomputingsector, door kwantumbronnen en -software vrij te geven en partnerschappen op te stapelen, maar een grote reeks kwantumaankondigingen die deze week uit het Nvidia GTC-evenement in San Jose, Californië komen, suggereren dat het bedrijf De kwantumambities nemen toe.

Een van deze aankondigingen is de lancering van Nvidia Quantum Cloud, een cloudgebaseerd simulatieplatform dat is gebaseerd op het open-source CUDA-Q quantum computing-programmeer- en integratieplatform van het bedrijf, dat wordt gebruikt door driekwart van de bedrijven die quantumverwerkingseenheden inzetten. of QPU's. Als microservice kunnen gebruikers in de cloud nieuwe kwantumalgoritmen en -applicaties bouwen en testen, inclusief krachtige simulators en tools voor hybride kwantum-klassieke programmering.

Tim Costa, directeur van HPC en quantum computing bij Nvidia, zei dat hoewel er clouddiensten bestaan ​​die gebruikers directe toegang tot QPU's geven, Nvidia Quantum Cloud cloudtoegang zal bieden tot Nvidia's quantumtools en GPU-bronnen om simulatieprojecten en andere taken uit te voeren.

“Een van de uitdagingen die we willen aanpakken voor de kwantumonderzoeksgemeenschap is het verbeteren van de toegang tot kwantumbronnen”, aldus Costa. “Als je vandaag de dag naar het ecosysteem kijkt… We schatten dat er ongeveer 500,000 kwantumontwikkelaars aan het werk zijn, maar er zijn slechts ongeveer 50 publiekelijk beschikbare QPU’s. Hun uptime ligt tussen de 10% en 20%. Ze hebben nulfouttolerante qubits… En als je CPU’s als alternatief gaat bekijken: wat een uur kan duren op een GPU-cluster, zal op een CPU ongeveer 7.5 jaar duren.”

Nvidia Quantum Cloud, nu beschikbaar als early-access release, stelt ontwikkelaars in staat elk CUDA-Q-programma lokaal te compileren en vervolgens het doel in de compileerregel of in de configuratie van uw Python-script in te stellen op Nvidia Quantum Cloud... en dan draait u het vanaf je laptop en het stuurt dat naar Nvidia Quantum Cloud op Nvidia GPU-bronnen en je krijgt je resultaat binnen enkele seconden terug in plaats van 20 minuten tot een uur tot dagen of jaren op je lokale CPU, ‘zei Costa. “Het biedt dus echt naadloze toegang tot de versnelling van het Nvidia-kwantumplatform voor elke kwantumprogrammeur.”

Hoewel het aanbod in de early-access-fase zich concentreert op GPU's, zal Nvidia Quantum Cloud uiteindelijk ook worden uitgebreid met back-end-ondersteuning voor QPU's van Nvidia-partners. “We willen alle toegangsbarrières hier echt wegnemen. Dus als je kwantumonderzoek doet op Nvidia GPU's en deze gebruikt als kwantumbron voor emulatie en simulatie, dan is dat vanaf dag één beschikbaar in dit early-access-programma”, aldus Costa. “Maar op de lange termijn willen we onze partners erbij betrekken en natuurlijk zijn we gefocust op de integratie van quantum en klassiek samen, dus onze GPU’s en Nvidia Quantum Cloud zullen werken met de QPU’s die we via onze partners leveren als onderdeel van die back-end-ondersteuning.”

Quantum Cloud beschikt ook over krachtige mogelijkheden en software-integraties van derden om wetenschappelijke verkenning te versnellen, waaronder:

  • De Genative Quantum Eigensolver, ontwikkeld in samenwerking met de Universiteit van Toronto, maakt gebruik van grote taalmodellen (LLM's) om een ​​kwantumcomputer in staat te stellen de grondtoestandsenergie van een molecuul sneller te vinden.
  • Dankzij de integratie van Classiq met CUDA-Q kunnen kwantumonderzoekers grote, geavanceerde kwantumprogramma's genereren en kwantumcircuits diepgaand analyseren en uitvoeren.
  • QC Ware Promethium pakt complexe kwantumchemische problemen aan, zoals moleculaire simulatie.

Supercomputerprojecten

Naast de nieuwe clouddienst kondigde Nvidia betrokkenheid aan bij twee kwantumgerichte supercomputerprojecten. De eerste en grootste van de twee is de ABCI-Q supercomputer bij het Japanse National Institute of Advanced Industrial Science and Technology. Als het klaar is, zal het een van de grootste supercomputers zijn die zich toelegt op onderzoek naar quantum computing, met meer dan 2,000 Nvidia's H100 GPU's en meer dan 500 knooppunten verbonden door InfiniBand en aangedreven door het CUDA-Q-platform.

De tweede supercomputer komt in Denemarken, waar de Novo Nordisk Foundation leiding zal geven aan de implementatie van een DGX SuperPOD, de AI-datacenterinfrastructuur van Nvidia. Costa zei dat een aanzienlijk deel van deze machine zal worden gewijd aan onderzoek naar kwantumcomputers, in overeenstemming met het nationale plan van Denemarken om de technologie vooruit te helpen.

Deze implementaties zijn vergelijkbaar met de rol van Nvidia in Het Australische Pawsey Supercomputing Research Center. Nvidia en Pawsey maakten vorige maand bekend dat de supercomputer bij de National Supercomputing and Quantum Computing Innovation Hub daar CUDA-Q zal draaien op Nvidia's Grace Hopper Superchips.

PQC-ondersteuning

Ook op het kwantumfront deze week van Nvidia: terwijl het National Institute of Standards and Technology zich voorbereidt om later dit jaar de eerste standaardalgoritmen voor post-kwantumcryptografie af te ronden, zet Nvidia zijn GPU-computerbronnen in om het gebruik van PQC praktischer te maken . Het bedrijf brengt een softwarebibliotheek uit met de naam CuPQC die de wiskundige primitieven bevat die nodig zijn om kwantumveilige encryptie op een praktische manier te implementeren, omdat sommige computerinfrastructuur deze algoritmen mogelijk te langzaam uitvoert om effectief te zijn, zei Costa. “We willen deze gemeenschap in staat stellen om niet alleen de huidige algoritmen – die door NIST worden gestandaardiseerd – te versnellen, maar ook om meer kwantumveilige algoritmen te ontwikkelen en te onderzoeken met de prestaties van Nvidia GPU’s erachter, zodat ze praktisch toepasbaar kunnen zijn implementeren."

CUDA-Q Academisch

Ten slotte zei Nvidia deze week ook dat het met veel universiteiten heeft samengewerkt om een ​​reeks modules en cursussen te ontwikkelen om een ​​breed scala aan studenten en professionals uit verschillende sectoren te helpen begrijpen hoe ze met kwantumcomputers kunnen communiceren en werken. Deze modules en andere content zullen nu beschikbaar zijn onder de naam CUDA-Q Academic, zowel via de universiteiten als digitaal.

Dan O'Shea houdt zich al meer dan 25 jaar bezig met telecommunicatie en aanverwante onderwerpen, waaronder halfgeleiders, sensoren, retailsystemen, digitale betalingen en kwantumcomputing/technologie.

Categorieën:
internetveiligheid, Onderwijs , quantum computing, onderzoek, software

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img