Lors de son événement annuel GTC, Nvidia a révélé un partenariat avec Quantum Makers basé à Tel Aviv pour développer une architecture de pointe pour l’informatique quantique classique.
La coopération signifie produire une infrastructure spécialement conçue pour l’informatique quantique et le supercalcul GPU efficace dans la correction des erreurs quantiques en temps réel. Connu sous le nom de DGX Quantum, le tout premier système devrait être déployé au Centre de calcul quantique d’Israël.
Pourquoi y aller pour une architecture hybride quantique-classique ? C’est un effort pour remplir un espace de capacités alors que l’informatique quantique de race pure reste en construction. Les ponts quantiques-classiques définissent des algorithmes quantiques ou du matériel avec des systèmes classiques existants, de sorte que le travail hybride peut commencer ici et maintenant.
« Si vous essayez de construire l’ordinateur avancé [du futur], vous avez encore d’utiliser l’ordinateur le plus innovant de l’heure actuelle pour développer le fait de base pour comprendre si l’ordinateur quantique crée les réponses idéales », a déclaré Jensen Huang, PDG de Nvidia, lors d’une conférence de presse GTC.
« Vous ne peut pas simplement prendre des algorithmes établis pour l’informatique classique et croire que cela conviendra au quantique », a-t-il déclaré.
La difficulté quantique
Les systèmes informatiques quantiques d’aujourd’hui ont en fait un nombre limité de qubits compte et font face à de sérieux problèmes de correction d’erreurs. Les chercheurs continuent d’établir des algorithmes quantiques qui exploiteront ces systèmes informatiques lorsqu’ils évolueront finalement.
Le DGX Quantum basé sur GPU de Nvidia résout ces obstacles. Il associe un système Nvidia Grace Hopper au modèle de programmation open source CUDA Quantum et à la plate-forme de contrôle quantique OPX de Quantum Machines.
Le mélange permet aux scientifiques de créer des applications qui intègrent des méthodes quantiques à l’informatique classique innovante, fournissant des algorithmes d’étalonnage, de contrôle, de correction d’erreurs quantiques et hybrides.
Chez GTC, Timothy Costa, directeur des produits HPC et d’informatique quantique de Nvidia, a averti que l’obtention d’un avantage quantique est une lutte difficile, nécessitant des services pour de nombreux obstacles ouverts.
L’une des difficultés est la performance correction d’erreurs sur plusieurs milliers à d’innombrables qubits, ce qui nécessite un calcul pétascale et une latence optimale entre le calcul et le QPU pendant la durée de cohérence qubit.
Une autre difficulté est que chaque qubit doit être calibré avec différents cahier des charges nécessitant une optimisation. C’est là que DGX Quantum entre en jeu.
Itamar Sivan, PDG et cofondateur de Quantum Machines, a déclaré que le système DGX Quantum a la possibilité de réduire considérablement les obstacles aux installations de calcul haute performance et de calcul quantique intégrées. Il prédit que cette intégration permettra à l’infrastructure quantique d’évoluer plus rapidement et de répondre au besoin croissant d’informatique quantique.
Les états de l’informatique quantique
Le travail quantique classique préparé à l’Israel Quantum Le centre de calcul témoigne d’un modèle de gouvernements aidant à parrainer des efforts quantiques. Selon un rapport du Forum économique mondial en ligne, au moins 17 pays ont investi dans des programmes nationaux de recherche et de développement de la technologie quantique. Les gouvernements fédéraux du monde entier font des investissements financiers considérables pour soutenir les instituts de recherche qui mettent en place la technologie informatique quantique. La Chine, les États-Unis, l’Australie et les pays de l’Union européenne font partie de ceux qui achètent des initiatives d’informatique quantique.
Le gouvernement canadien a récemment annoncé une stratégie visant à investir un minimum de 355 millions de dollars (USD) dans les compétences quantiques, faisant progresser l’application de la technologie quantique et faisant la publicité de l’informatique quantique dans le cadre d’une nouvelle méthode quantique nationale. Le Royaume-Uni a en fait révélé un cadre réglementaire pour soutenir le développement et l’utilisation éthique des technologies quantiques.
Pendant ce temps, des universités telles que le Massachusetts Institute of Technology, l’Université de Princeton et l’Université de Waterloo travaillent en collaboration sur le développement de prototypes de systèmes informatiques quantiques.
Nvidia en tant que plate-forme quantique
Acteur clé de l’informatique quantique, Nvidia propose actuellement une longue liste d’offres visant à accélérer l’étude de la recherche quantique, l’algorithme conception, l’avancement et la découverte d’applications, et relever le défi des supercalculateurs intégrés quantiques de structure – prenant ainsi les premières mesures pour fournir la garantie de l’informatique quantique au niveau de l’industrie.
Avec le quantum Nvidia plate-forme, les chercheurs peuvent répliquer des processeurs quantiques à grande échelle et avec une efficacité bien au-delà de ce qui peut être réalisé sur des processeurs quantiques physiques aujourd’hui. Cela leur permettra de créer et d’établir de meilleurs algorithmes quantiques pour les processeurs de demain. Les concepteurs quantiques CUDA peuvent trouver et évaluer des applications classiques quantiques incorporées, en utilisant des CPU, des GPU, des QPS simulés et des QPS physiques ensemble, chacun traitant des parties du flux de travail qu’il fait le mieux.
Et maintenant, avec l’ajout de DGX Quantum, les consommateurs peuvent déployer des systèmes classiques quantiques étroitement intégrés capables d’utiliser le calcul GPU en temps réel pour rendre possible la correction des erreurs, le contrôle de l’étalonnage et les algorithmes hybrides à grande échelle.
Jusqu’à ce que le quantum arrive
Costa de Nvidia a souligné que la plate-forme quantique de Nvidia se concentre sur l’activation et la collaboration avec l’ensemble de l’économie liée à l’informatique quantique, qui a en fait s’est rapidement développée au cours des deux années précédentes. Nvidia s’est associée à des constructeurs de matériel quantique, à des sociétés d’applications logicielles et à des cadres de simulation, en plus de constructeurs et d’intégrateurs de systèmes domestiques, de principaux CSP et de terrains d’essai dans le monde entier. Parmi les partenaires quantiques de Nvidia au-delà des fabricants quantiques figurent Atom Computing, IonQ et Oxford Quantum Circuits.
Chez GTC, le PDG de Nvidia, Huang, a gardé à l’esprit que « la communauté d’étude de la recherche quantique et le quartier de l’avancement sont vraiment dynamiques dans le monde entier. Il y a beaucoup de choses fascinantes à résoudre. »
Pourtant, il a averti qu’il faudra « solidement une décennie et 20 ans pour avoir … des systèmes quantiques largement bénéfiques. »
Même lorsque ces systèmes arriveront, les hybrides quantiques classiques seront probablement encore au travail.
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