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能(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量子計算。現在量子計算研究組織已經使用 NVIDIAI GPU和高度專業化的NVIDIA軟件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與量子硬件供應商IQM quantum Computers、Pasqal、Quantum, Quantum Brilliance和Xanadu,軟件供應商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,相關的軟硬件設備需要不斷突破,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

內蒙古又發現新礦物 - 天天要聞

內蒙古又發現新礦物

包頭市白雲鄂博礦區岩體局部。(受訪單位供圖)6月29日,中國科學院地質與地球物理研究所等單位在內蒙古自治區包頭市舉辦的鈮鈧新礦物發布會上宣布,科研人員在白雲鄂博稀土礦床發現鄂博鈮礦、翟鈧閃石兩種新礦物。上述兩種新礦物,由中國科學院地質與地球物理研究所、包鋼(集團)公司、包頭稀土研究院、中南大學等單位科...
新礦物+2 我國科學家最新發現 - 天天要聞

新礦物+2 我國科學家最新發現

6月29日,中國科學院地質與地球物理研究所、包鋼集團聯合對外發布:白雲鄂博礦發現兩種新礦物——“鄂博鈮礦、翟鈧閃石”。這是白雲鄂博發現的第19種和第20種新礦物,為我國戰略性關鍵金屬的開發利用提供了新的研究方向。
美國科學家是否會參與研究嫦娥六號月球樣品?中方回應 - 天天要聞

美國科學家是否會參與研究嫦娥六號月球樣品?中方回應

據中國網,6月27日,國新辦舉行新聞發布會,國家航天局副局長卞志剛等介紹探月工程嫦娥六號任務有關情況,並答記者問。法新社記者:美國法律禁止美國和中國開展太空領域合作,首先您對此有什麼評論和看法?第二,美國科學家是否會參與研究嫦娥六號採回的月球樣本? 卞志剛:謝謝您的提問。在同美方開展航天領域合作交流上,...
嫦娥六號“回家”這一天還有特殊意義 - 天天要聞

嫦娥六號“回家”這一天還有特殊意義

2024年6月25日14時07分,嫦娥六號返回器準確着陸於內蒙古四子王旗預定區域,工作正常,標誌着探月工程嫦娥六號任務取得圓滿成功,實現世界首次月球背面採樣返回。△6月4日在北京航天飛行控制中心屏幕上拍攝的等待點火起飛的嫦娥六號着陸器和上升器(動畫模擬畫面)。畫面中,五星紅旗在月球背面展開。新華社記者 金立旺 攝...
探索米索前列醇新用途:肛門給葯 - 天天要聞

探索米索前列醇新用途:肛門給葯

在住院醫囑審核中,我發現了幾例米索前列醇片超說明書用藥的情況。例如,一位產婦在剖宮產後,儘管接受了縮宮素注射,子宮收縮仍然不佳,隨後使用了0.4mg米索前列醇片肛門給葯預防產後出血。這引發了我的思考:肛門給葯米索前列醇片在預防產後出血中是否合理有效?米索前列醇,其為天然前列腺素E1的類似物,能夠抑制胃酸的...
消防實驗:車窗被炸飛10米遠,降溫噴霧使用不當會爆炸 - 天天要聞

消防實驗:車窗被炸飛10米遠,降溫噴霧使用不當會爆炸

炎炎夏日,暑氣逼人。“搖一搖、噴一噴,一秒降溫、迅速製冷”的降溫噴霧又開始流行,但6月28日大興消防的一場實驗揭示,降溫噴霧在車內密閉空間使用時,如果遇到明火,會引發爆炸和起火。消防部門提醒,謹防“降溫神器”變“傷人利器”!6月28日,北京最高氣溫36攝氏度,下午2點多,迎來一天中最熱的時間。在北京市天交報...
鳥中“大熊貓”現身淮河蒙窪蓄洪庫 - 天天要聞

鳥中“大熊貓”現身淮河蒙窪蓄洪庫

大皖新聞訊6月27日早上6時許,阜南縣攝影愛好者在淮河蒙窪蓄洪庫,再次發現國家一級保護動物青頭潛鴨,並且出現了青頭潛鴨與二級保護動物水雉同框的精彩畫面。