Zephyrnet-logotyp

Nvidia avslöjar Quantum Cloud-tjänst, superdatorprojekt, PQC-stöd, mer – Inside Quantum Technology

Datum:


By Dan O'Shea postat 18 mars 2024

Nvidia har tagit fart inom kvantdatorsektorn de senaste åren, släppt kvantresurser och mjukvara och samlat på sig partnerskap, men en stor mängd kvantmeddelanden som kommer ut från Nvidia GTC-evenemanget i San Jose, Kalifornien, den här veckan tyder på att företagets kvantambitionerna ökar.

Bland dessa tillkännagivanden är lanseringen av Nvidia Quantum Cloud, en molnbaserad simuleringsplattform som är baserad på företagets open source CUDA-Q kvantberäkningsprogrammerings- och integrationsplattform, som används av tre fjärdedelar av företagen som distribuerar kvantbehandlingsenheter , eller QPU:er. Som en mikrotjänst låter den användare bygga och testa nya kvantalgoritmer och applikationer i molnet – inklusive kraftfulla simulatorer och verktyg för hybrid kvantklassisk programmering.

Tim Costa, chef för HPC och quantum computing på Nvidia, sa att även om det finns molntjänster som ger användare direkt tillgång till QPU:er, kommer Nvidia Quantum Cloud att ge molnåtkomst till Nvidias kvantverktyg och GPU-resurser för att köra simuleringsprojekt och andra uppgifter.

"En av utmaningarna som vi vill ta itu med för kvantforskarsamhället är att förbättra tillgången till kvantresurser," sa Costa. "Om du tittar på ekosystemet idag... Vi uppskattar att cirka 500,000 50 kvantutvecklare finns där ute och jobbar, men det finns bara cirka 10 offentligt tillgängliga QPU:er. Deras drifttid är runt 20% till 7.5%. De har noll feltoleranta qubits... Och om du börjar titta på CPU:er som ett alternativ, kommer det som kan ta en timme på ett GPU-kluster att ta ungefär XNUMX år på en CPU.”

Nvidia Quantum Cloud, nu tillgänglig som en tidig åtkomstversion, tillåter utvecklare att lokalt kompilera vilket CUDA-Q-program som helst och sedan ställa in målet i kompileringsraden eller i konfigurationen av ditt Python-skript till Nvidia Quantum Cloud... och sedan kör du det från din bärbara dator och det skickar det till Nvidia Quantum Cloud på Nvidia GPU-resurs och du får ditt resultat tillbaka på några sekunder istället för 20 minuter till en timme till dagar eller år på din lokala CPU, säger Costa. "Så det ger verkligen sömlös tillgång till accelerationen av Nvidias kvantplattform för alla kvantprogrammerare."

Medan erbjudandet i sin tidiga åtkomstfas är centrerat kring GPU: er, kommer Nvidia Quantum Cloud också så småningom att breddas till att inkludera back-end-stöd för QPU:er från Nvidia-partners. "Vi vill verkligen ta bort alla hinder för att komma hit. Så om du gör kvantforskning på Nvidia GPU:er och använder dem som en kvantresurs för emulering och simulering, så är det tillgänglig dag ett i detta program för tidig åtkomst”, sa Costa. "Men långsiktigt vill vi ta in våra partners och naturligtvis är vi fokuserade på integrationen av kvant och klassiskt tillsammans, så våra GPU:er och Nvidia Quantum Cloud kommer att fungera med de QPU:er vi tillhandahåller genom våra partners som en del av det där backend-stödet."

Quantum Cloud har också kraftfulla funktioner och tredjepartsprogramvaruintegrationer för att påskynda vetenskaplig utforskning, inklusive:

  • Generative Quantum Eigensolver, utvecklad i ett samarbete med University of Toronto, utnyttjar stora språkmodeller (LLM) för att göra det möjligt för en kvantdator att snabbare hitta grundtillståndsenergin hos en molekyl.
  • Classiqs integration med CUDA-Q tillåter kvantforskare att generera stora, sofistikerade kvantprogram, samt att djupgående analysera och exekvera kvantkretsar.
  • QC Ware Promethium tar itu med komplexa kvantkemiproblem som molekylär simulering.

Superdatorprojekt

Utöver den nya molntjänsten tillkännagav Nvidia engagemang i två kvantfokuserade superdatorprojekt. Den första och större av de två är ABCI-Q superdator vid Japans National Institute of Advanced Industrial Science and Technology. När den är klar kommer den att vara en av de största superdatorerna dedikerade till forskning inom kvantberäkning, med mer än 2,000 100 av Nvidias H500 GPU:er och mer än XNUMX noder anslutna av InfiniBand och drivs av CUDA-Q-plattformen.

Den andra superdatorn kommer att finnas i Danmark, där Novo Nordisk Foundation kommer att leda utvecklingen av en DGX SuperPOD, Nvidias AI-datacenterinfrastruktur. Costa sa att en betydande del av den här maskinen kommer att ägnas åt forskning inom kvantberäkning i linje med Danmarks nationella plan för att utveckla tekniken.

Dessa distributioner liknar Nvidias roll i Australiens Pawsey Supercomputing Research Center. Nvidia och Pawsey meddelade förra månaden att superdatorn på National Supercomputing and Quantum Computing Innovation Hub där kommer att köra CUDA-Q på Nvidias Grace Hopper Superchips.

PQC-stöd

Också på kvantfronten denna vecka från Nvidia: När National Institute of Standards and Technology förbereder sig för att slutföra sina initiala post-kvantkryptografistandardalgoritmer senare i år, sätter Nvidia sina GPU-beräkningsresurser i spel för att göra PQC-användningen mer praktisk . Företaget släpper ett mjukvarubibliotek som heter CuPQC som innehåller de matematiska primitiv som kommer att krävas för att implementera kvantsäker kryptering på ett praktiskt sätt, eftersom en del datorinfrastruktur kan köra dessa algoritmer för långsamt för att de ska vara effektiva, sa Costa. "Vi vill göra det möjligt för den här communityn att inte bara accelerera dagens algoritmer – de som standardiseras av NIST – utan också att utveckla och forska i mer kvantsäkra algoritmer med prestanda hos Nvidia GPU:er bakom sig så att de kan vara praktiska för att genomföra."

CUDA-Q Akademisk

Slutligen sa Nvidia också den här veckan att de har arbetat med många universitet för att utveckla en serie moduler och kurser för att hjälpa ett brett spektrum av studenter och yrkesverksamma från olika sektorer att förstå hur man använder gränssnitt och arbetar med kvantdatorer. Dessa moduler och annat innehåll kommer nu att finnas tillgängligt under namnet CUDA-Q Academic, både genom universiteten och digitalt.

Dan O'Shea har täckt telekommunikation och relaterade ämnen inklusive halvledare, sensorer, detaljhandelssystem, digitala betalningar och kvantberäkning/teknik i över 25 år.

Kategorier:
Cybersäkerhet, Utbildning, kvantkalkylering, forskning, programvara

plats_img

Senaste intelligens

plats_img