Além da IA: como a Nvidia está ajudando a dimensionar a computação quântica

O paradigma da computação quântica está prestes a tornar-se o domínio primordial da computação, embora a sua atualização continue a ser um esforço árduo que não foi totalmente alcançado. Atualmente, os pesquisadores estão enfrentando vários obstáculos em vários domínios, como correção de erros tolerante a falhas, escalabilidade, despesas e desenvolvimento de arquiteturas avançadas de hardware e software capazes de suportar simulações altamente exigentes.

A NVIDIA lançou um novo serviço chamado Quantum Cloud, projetado para facilitar e agilizar o processo de desenvolvimento e teste de aplicativos e algoritmos inovadores para o campo emergente da computação quântica.

O microsserviço é baseado na plataforma de computação quântica CUDA-Q de código aberto da Nvidia, que a empresa afirma ser usada por três quartos das empresas que implantam unidades de processamento quântico (QPUs).

O estimado Tim Costa, Diretor de Computação de Alto Desempenho e Computação Quântica da NVIDIA, declarou que a computação quântica representa uma mudança de paradigma iminente no domínio da computação, anunciando uma nova era de avanço tecnológico. Na verdade, será necessária apenas a engenhosidade colectiva das mentes mais brilhantes do mundo para nos impulsionar ainda mais em direcção a este futuro promissor.

Quebrando barreiras ao quantum

A mais recente iteração da Nvidia Quantum Cloud, projetada para acelerar a investigação científica, apresenta uma gama de recursos e funcionalidades impressionantes. Estes abrangem

O desenvolvimento colaborativo do Generative Quantum Eigensolver por nossa organização em parceria com a Universidade de Toronto aproveita o poder de Large Language Models (LLMs) avançados, permitindo que computadores quânticos identifiquem rapidamente o estado de energia mais baixo possível de uma molécula, muitas vezes referido como seu"Estado Fundamental.“Aproveitando esta inovação, a plataforma Promethium da QC Ware aborda desafios intrincados na química quântica por meio de simulações moleculares. Além disso, integramos perfeitamente o Classiq ao CUDA-Q, fornecendo aos pesquisadores quânticos um meio eficiente para desenvolver extensas bases de código, analisar e executar circuitos quânticos complexos.

A Quantum Cloud da NVIDIA visa eliminar obstáculos que dificultam a acessibilidade à computação quântica, como expressa Costa. Esta iniciativa procura permitir que todos os indivíduos científicos em todo o mundo aproveitem as capacidades dos computadores quânticos e traduzam os seus conceitos em resultados tangíveis.

Ecossistema quântico da Nvidia

A NVIDIA orgulha-se de possuir uma vasta rede de mais de 160 parcerias colaborativas no domínio da computação quântica, com uma impressionante variedade de empresas líderes em tecnologia e com foco em quantum integrando ativamente nossas soluções de ponta Quantum Cloud em suas ofertas de serviços. Estes incluem gigantes da indústria como Google Cloud, Microsoft Azure, Oracle Cloud, IonQ, IQM Quantum Computers, OQC, ORCA Computing, qBraid e Quantinuum, entre outros.

No HSBC, por exemplo, os pesquisadores desenvolveram um aplicativo de aprendizado de máquina quântico (ML) que pode detectar fraudes em pagamentos digitais. Isso simulou “impressionantes” 165 qubits em GPUs Nvidia – normalmente, os projetos não vão além de 40 dessas unidades de cálculo fundamentais.

A utilização de algoritmos de aprendizado de máquina de última geração facilitados por CUDA Quantum e cuTensor

A Nvidia continua trabalhando com quase duas dezenas de universidades para ajudar a treinar a próxima geração de cientistas da computação. Isso envolve a elaboração de currículos e materiais de ensino em torno do CUDA Quantum. A empresa também co-patrocinou recentemente o hackathon quântico QHack, cuja equipe vencedora – da empresa indiana Qkrishi – usou CUDA Quantum para desenvolver um algoritmo para simular um material crítico para projetar baterias melhores.

Navegar na convergência da computação clássica e quântica é crucial para o progresso da tecnologia computacional”, afirmou Theresa Mayer, vice-presidente de pesquisa da Carnegie Mellon University, em comunicado oficial. A colaboração entre a NVIDIA e instituições como a dela busca equipar estudantes e investigadores com as habilidades necessárias para prosperar neste cenário interdisciplinar em desenvolvimento.

Apoiando projetos quânticos em todo o mundo

O CUDA Quantum da NVIDIA e várias outras plataformas são utilizados em inúmeras iniciativas quânticas adicionais, de acordo com a organização.

Esses incluem:

A integração do pacote de química quântica Promethium da QC Ware com Nvidia Quantum Cloud. O projeto ABCI-Q no Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão, um dos maiores supercomputadores dedicados à pesquisa em computação quântica. Uma implantação do Nvidia DGX SuperPOD pela Fundação Novo Nordisk. Uma implantação do CUDA Quantum nos superchips NVIDIA Grace Hopper pelo Pawsey Supercomputing Research Center da Austrália. Uma nova integração CUDA Quantum da Classiq. A tecnologia da startup israelense ajuda modelos funcionais de alto nível a gerar automaticamente programas quânticos otimizados para que os pesquisadores possam expandir seu trabalho em algoritmos futuros. Um esforço da ORCA C o mputing para construir e fornecer uma plataforma de teste de computação quântica para o Centro Nacional de Computação Quântica do Reino Unido. Isso incluirá um cluster de GPU Nvidia usando CUDA Quantum. Uma integração do CUDA Quantum no ambiente de desenvolvedor da plataforma baseada em nuvem qBraid. Pesquisa da BlueQubit, que descobriu que a tecnologia da Nvidia fornece as emulações quânticas “mais rápidas e maiores” possíveis em GPUs.

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