NVIDIA 在东京 Q2B 大会上宣布了全球首个统一计算平台。该编程平台将有助于加速人工智能、HPC、健康、金融和技术研究领域的量子研发突破。
NVIDIA 量子优化设备架构 (QODA) 通过克服量子计算领域的障碍，简化和精简了混合量子-经典计算开发。QODA在一些功能最强大的计算机和量子处理器上创建了一个开放、统一的环境，提高了科学生产力，并在量子研究方面提供了更大规模的空间。
什么是量子计算?
根据NVIDIA的Dion Harris博客文章，量子计算是一种进行并行计算的复杂方法，使用控制亚原子粒子的物理特性来取代当今计算机中更简单的晶体管。
量子计算机使用量子位进行计算，量子位可以开，关或之间的任何值，而不是传统计算机中打开或关闭，一或零的位。量子比特生活在中间状态(称为叠加态)的能力为计算方程增加了强大的能力，使量子计算机在某些数学方面更胜一筹。
今天的计算机使用八位来表示0到255之间的任何数字，一次计算一个。量子计算机可以同时使用八个量子位来表示0到255之间的每个数字。处理是同时计算的，而不是按顺序计算的，在几秒钟内即可获得结果。
使用量子比特，量子计算机可以在几分钟内完成计算，如果经典计算机能够完成它们，则需要数百年或数千年的时间。
HPC 和 AI 领域专家可以使用 QODA 轻松地将量子计算添加到现有应用程序中，利用当今的量子处理器以及使用 NVIDIA DGX 系统的模拟未来量子机器，以及科学超级计算中心和公共云中提供的大量 NVIDIA GPU 安装基础。
根据NVIDIA的HPC和量子计算产品总监Tim Costa的说法：
“通过结合经典计算和量子计算的混合解决方案，科学突破可以在短期内发生。QODA将通过为开发人员提供强大而高效的编程模型来彻底改变量子计算。
NVIDIA cuQuantum SDK
在今年早些时候的GTC主题演讲中，NVIDIA宣布了cuQuantum SDK，以加速在GPU上运行的量子电路仿真。早期的研究表明，cuQuantum将能够提供数量级的加速。
NVIDIA 和 Caltech 加速了最先进的量子电路模拟器，cuQuantum 在 NVIDIA A100 Tensor Core GPU 上运行。它在Selene上用9.3分钟从Google Sycamore电路的全电路模拟中生成了一个样本，18个月前专家认为使用数百万个CPU内核需要几天才能完成这项任务。
领先的量子组织已经在使用 NVIDIA GPU 和 NVIDIA cuQuantum 软件开发套件 (SDK) 来加速 GPU 上单个量子电路仿真的开发。QODA通过利用cuQuantum的模拟环境扩展了NVIDIA的量子研究工作。
NVIDIA还宣布QODA与量子硬件提供商IQM Quantum Computers，Pasqal，Quantinuum，Quantum Brilliance和Xanadu合作;软件提供商QC Ware和Zapata Computing;和超级计算中心Forschungszentrum Jülich，劳伦斯伯克利国家实验室和橡树岭国家实验室。
进入 QPU 和混合动力系统
NVIDIA 的 Tim Costa 发布了一个专注于量子、QODA 和混合经典量子系统的博客，与 Jülich Unified Infrastructure for Quantum Computing (JUNIQ) 的 Kristel Michielsen 进行了讨论。
Michielsen在科隆附近的Jülich超级计算中心领导量子项目，他解释说：
“我们不能继续使用今天的经典计算机，因为它们消耗了太多的能量，并且无法解决一些问题。但与不会消耗那么多能量的量子计算机配对，我相信有可能解决我们一些最复杂的问题。
Tim解释说，量子处理器(又名QPU)利用量子力学的特性，非常适合在原子水平上模拟过程，从而实现化学和材料科学的根本性进展，影响从更高效的电池到更有效的药物的一切。
虽然有几种原型量子计算机可用，但它们仍处于起步阶段，不支持处理商业相关工作的能力或可靠性。研究人员正在将经典HPC系统与量子计算机联系起来，以解决这个问题。Michielsen说，它“将给我们带来两全其美的体验”。Jülich和其他研究人员今天正在构建这些系统。
查看Tim在Jülich Quantum上的完整博客文章。
由于量子计算行业目前由少数关键参与者主导，NVIDIA QODA可以创建一类新的开发人员，能够在各种硬件和软件平台上利用开放和可互操作的标准。
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