量子計算領域的最新進展包括分子研究、部署巨型超級計算機，以及通過一項新的學術計劃培養(yǎng)量子從業(yè)人員。

加拿大和美國的研究人員使用大語言模型來簡化量子模擬，從而幫助科學家探索分子。

帶領該研究團隊的多倫多大學化學和計算機科學教授 Alan Aspuru-Guzik 表示：“這種全新的量子算法為實現(xiàn)量子算法與機器學習的結(jié)合開辟了一條全新的途徑?！?/p>

這項研究使用的 CUDA-Q 是一種適用于 GPU、CPU 和 QPU 量子系統(tǒng)的混合編程模型。該團隊的研究項目在 NVIDIA 的 H100 GPU 超級計算機 Eos上運行。

該研究創(chuàng)建的軟件將提供給醫(yī)療健康和化學領域的研究人員。Aspuru-Guzik 在 GTC 大會上的一場演講中詳細介紹了這項研究。

用于欺詐檢測的量子方法

全球最大的銀行之一匯豐銀行的研究人員設計了一種量子機器學習應用，可以檢測數(shù)字支付中的欺詐行為。

該銀行的量子機器學習算法在 NVIDIA GPU 上模擬了多達 165 個量子比特。而研究論文通常不會針對超過 40 個這樣的基礎單位的量子體系進行模擬。

匯豐銀行在 NVIDIA GPU 上利用 CUDA-Q 和 cuTensorNet 軟件實現(xiàn)的機器學習技術，克服了大規(guī)模量子電路模擬所面臨的挑戰(zhàn)。匯豐銀行的量子計算研究科學家 Mekena Metcalf 在 GTC 的一場會議上介紹了她開展的工作。

培養(yǎng)量子時代人才

在教育領域，NVIDIA 正在與近二十所大學合作，為量子時代培養(yǎng)新一代計算機科學家。合作將圍繞 CUDA-Q 設計課程和教材。

卡內(nèi)基梅隆大學研究副校長 Theresa Mayer 表示：“彌合傳統(tǒng)計算機與量子系統(tǒng)之間的鴻溝對于計算領域的未來發(fā)展至關重要。NVIDIA 正在與卡內(nèi)基梅隆大學等多所高等教育機構(gòu)合作，引導學生和研究人員了解這一新興的交叉學科領域，并幫助他們在其中脫穎而出。”

為幫助開發(fā)者使用最新工具進行實戰(zhàn)，NVIDIA 聯(lián)合贊助了于 2 月舉辦的量子黑客松 QHack 。獲獎項目的開發(fā)者為 Qkrishi（印度古爾岡的一家量子公司）的 Gopesh Dahale，他使用 CUDA-Q 開發(fā)了一種算法，該算法能夠?qū)σ环N重要材料進行模擬，以用于設計更加優(yōu)秀的電池。

三套全新系統(tǒng)

正在部署的新系統(tǒng)進一步擴展了量子-經(jīng)典混合計算的生態(tài)系統(tǒng)。

其中相對較大的是 ABCI-Q，它部署于日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所，將成為量子計算研究專用的超大規(guī)模超級計算機之一。該系統(tǒng)將運行在 NVIDIA H100 GPU 上并使用 CUDA-Q，以推進日本在量子計算領域的研究。

在丹麥，諾和諾德基金會將牽頭部署一套 NVIDIA DGX SuperPOD，并將其中多數(shù)算力專門用于量子計算研究，以配合該國推動相關技術發(fā)展的國家計劃。

澳大利亞的 Pawsey 超級計算研究中心也部署了這類新系統(tǒng)。該中心于 2 月宣布將在其國家超級計算和量子計算創(chuàng)新中心使用 NVIDIA Grace Hopper 超級芯片運行 CUDA-Q。

合作伙伴推動CUDA-Q向前發(fā)展

此外，以色列初創(chuàng)公司 Classiq 在 GTC 大會上發(fā)布了與 CUDA-Q 的全新集成。Classiq 的量子電路綜合可讓高級功能模型自動生成優(yōu)化的量子程序，以便研究人員充分利用當今的量子硬件，使用未來算法擴展其研究規(guī)模。

軟件和服務提供商 QC Ware 正在將其 Promethium 量子化學套件集成到剛剛發(fā)布的 NVIDIA 量子云。

總部位于倫敦的量子系統(tǒng)開發(fā)商 ORCA Computing 發(fā)布了在其使用 CUDA-Q 的光子處理器上運行量子機器學習算法的相關成果。此外，ORCA 還被選為英國國家量子計算中心量子計算試驗臺的承建和供應方，該試驗臺將包含一個使用 CUDA-Q 的 NVIDIA GPU 集群。

NVIDIA 與量子技術領先企業(yè) Infleqtion 合作，共同利用由 NVIDIA 提供支持的 Superstaq 軟件，為歐洲最大的網(wǎng)絡防御演習提供先進的量子解決方案。

qBraid 是一個基于云的量子計算平臺，該平臺正在將 CUDA-Q 集成到其開發(fā)者環(huán)境中。位于加州的 BlueQubit 公司在一篇博客中描述了如何通過在其研究和 GPU 服務中使用 NVIDIA 量子技術，在 GPU 上提供速度更快、規(guī)模更大的量子模擬。

審核編輯：劉清