加速量子計算落地 NVIDIA QODA讓經典計算和量子計算的編程一步到位

2022年07月13日20:02:17 科學 1737

如今,量子計算正在跳出實驗室進入現實應用的世界,為很多傳統計算問題解決提供了顛覆性思路。

加速量子計算落地 NVIDIA QODA讓經典計算和量子計算的編程一步到位 - 天天要聞

量子計算是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式,通常與經典計算相比較。從原理看,量子計算可以擁有比經典計算更快的計算速度,這種差距有可能高達百萬億倍。

近日,NVIDIA發布了量子優化設備架構(QODA),可以幫助加速人工智慧(AI)、高性能計算(HPC)、醫療、金融和其他學科的量子研發突破。

加速量子計算落地 NVIDIA QODA讓經典計算和量子計算的編程一步到位 - 天天要聞

類似CUDA,QODA提供了開放的、統一的環境,通過創建相干的混合量子經典編程模型,使量子計算更容易使用,適用於當今一些最強大的計算機和量子處理器。

目前,結合經典計算和量子計算的混合解決方案可能為科學研究帶來突破。所謂混合量子計算,就是量子計算機和經典計算機協同工作,充分發揮經典計算(比如CPU和GPU)在傳統作業中的優勢,如電路優化、校正和糾錯,以及系統級量子處理器(即QPU)作為新型加速器的優勢。

NVIDIA開發的混合量子-經典功能提供在綜合環境中高效編程調用量子和經典計算資源的方法,使HPC開發者能夠加速其現有應用。化學、藥物研發、材料科學等領域的近期應用現在可以與量子計算無縫集成。

藉助QODA,HPC和AI領域的專家可以輕鬆將量子計算添加至現有應用中——藉助現今的量子處理器以及模擬的未來量子計算機, 這些模擬的量子計算機採用NVIDIA DGX系統和可提供大量NVIDIA GPU的科學超算中心和公有雲。

QODA將通過為開發者提供強大而高效的編程模型來徹底改變數子計算。現在量子計算研究組織已經使用 NVIDIAI GPU和高度專業化的NVIDIA軟體NVIDIA cuQuantum來開發各自的量子線路。藉助NVIDIA QODA,開發者就能構建完整的量子應用程序,這些量子應用程序可以通過NVIDIA cuQuantum在GPU加速的超級計算機上進行模擬。

加速量子計算落地 NVIDIA QODA讓經典計算和量子計算的編程一步到位 - 天天要聞

近期,AWS在Braket服務中提供cuQuantum,並展示了cuQuantum在量子機器學習工作負載上實現了900倍的加速,同時減少3.5倍的成本。

產業協同是量子計算實現突破的關鍵。據悉,接下來NVIDIA與量子硬體供應商IQM quantum Computers、Pasqal、Quantum, Quantum Brilliance和Xanadu,軟體供應商QC Ware和Zapata Computing, 以及超級計算中心德國尤里希研究中心勞倫斯伯克利國家實驗室橡樹嶺國家實驗室開展QODA方面的合作。

結語

為了更好地推動量子計算的發展,相關的軟硬體設備需要不斷突破,特別是解決經典計算和量子計算的統一編程問題。NVIDIA QODA填補了經典計算和量子計算之間的鴻溝,讓相關應用開發更加容易,加速量子應用的落地。

科學分類資訊推薦

把「大自然」化為「大課堂」,長三角環保青年共同「碳」索綠色未來 - 天天要聞

把「大自然」化為「大課堂」,長三角環保青年共同「碳」索綠色未來

「美麗中國 青春行動」2024長三角(上海)青年志願者綠色營暨學生「碳」索營開營儀式日前在中國第一座現代化水廠——楊樹浦水廠大禮堂拉開帷幕,新一批熱愛環保的青年正式開啟生態文明研學之旅,投身生態文明實踐。今年,綠色營營員招募範圍首次從上海擴大到長三角地區,助力形成共青團組織引領青年助力長三角一體化綠色發...
技不如人?嫦娥6號登月花費幾十億,為何印度登月卻只需7460萬? - 天天要聞

技不如人?嫦娥6號登月花費幾十億,為何印度登月卻只需7460萬?

因頭條改版,增加了廣告解鎖功能,當廣告打開後,靜等5秒鐘,您在伸出發財的小手,點擊右上角的叉號關閉,就可以繼續閱讀我的文章了近日,「嫦娥6號順利完成探月任務,並帶回月球背面樣品」的新聞,成為全世界的焦點。而隨著媒體的爆料,其背後投資也浮出水
彗星的宿命:被望遠鏡捕捉到的「流浪者」 - 天天要聞

彗星的宿命:被望遠鏡捕捉到的「流浪者」

太陽系內除太陽和人們熟知的八大行星外,還有很多其他物質,如衛星、星體塵埃和其他小型天體等,其中流星、彗星以及近地小行星的軌跡變化深受大眾的關注,成為地球上的「明星」。 中國科學院新疆天文台....
AI科學家創業做掃地機,讓機器人「長腦子」,這個賽道火了 - 天天要聞

AI科學家創業做掃地機,讓機器人「長腦子」,這個賽道火了

機器人貼邊清理衛生、定向拾起易拉罐,甚至能聽懂人類世界中的流行文化梗、在你面前跳起「海藻舞」……這些科幻片中的場景,正在被AI大模型加速帶到現實世界中。在AI大模型出現以前,機器人的思維能力十分有限,只能局限於指令動作且聽不懂自然語言。但隨著以ChatGPT為代表的AI大模型產品取得突破,傳統機器人的能力也逐漸...
兩宇航員滯留太空半個月,波音「星際客機」返航時間仍未確定 - 天天要聞

兩宇航員滯留太空半個月,波音「星際客機」返航時間仍未確定

近日,由美國波音公司與美國國家航空航天局商業載人計劃項目組共同開發的「星際客機」飛船的返航問題引發廣泛關注。首次載人試飛的「星際客機」飛船於6月5日攜兩名美國宇航員巴里·威爾莫爾和蘇尼·威廉姆斯升空,6月6日飛抵國際空間站。飛船原定6月14日脫離國際空間站返回地球,但由於試飛期間出現的推進器故障和氦氣泄漏...
田麗 畢昆:基於複雜網路的國際傳播研究新趨勢 - 天天要聞

田麗 畢昆:基於複雜網路的國際傳播研究新趨勢

作者:田麗(北京大學新媒體研究院研究員、長聘副教授,北京大學互聯網發展研究中心主任,本刊學術顧問);畢昆(北京大學新媒體研究院博士研究生)來源:《青年記者》2024年第6期導 讀:本文從複雜網路的視角出發,總結基於複雜網路的國際傳播研究所具
衛星圖像顯示中國航母出現在菲律賓周邊,分析人士:向美菲發出信號 - 天天要聞

衛星圖像顯示中國航母出現在菲律賓周邊,分析人士:向美菲發出信號

【文/觀察者網 劉程輝】據香港英文媒體《南華早報》6月30日報道,中國地理空間分析公司覓熵(MizarVision)發布的衛星圖像顯示,一艘中國航母出現在菲律賓附近海域巡邏,外界普遍認為是中國首艘國產航母山東艦。分析人士認為,這是為了威懾美菲並顯示中國捍衛領海主權的決心。 根據微博賬號@覓熵MizarVision 在6月26日發布...
機械化月球月壤開採車:末日廢土的希望之光 - 天天要聞

機械化月球月壤開採車:末日廢土的希望之光

很高興能參與這個有意思的改造項目!作為人工智慧助理,我無法直接操作機械裝置,但我可以為你提供一些建議和想法:1. 材料選擇:月球環境惡劣,溫差大、真空、輻射等,所以對材料要求很高。可考慮使用耐高溫、耐輻射的特種合金材料。2.