A pesquisa de simulação quântica da Nvidia chegou a um protocolo de 104 qubits no supercomputador europeu JUPITER, anunciou a empresa em 19 de outubro de 2026. Em colaboração com pesquisadores do Jülich Supercomputing Centre, a equipe usou 8.192 GPUs Nvidia GH200 para modelar a preparação de estados quânticos especiais necessários à computação tolerante a falhas. O trabalho foi uma simulação em hardware de computação convencional, e não a operação de um computador quântico tolerante a falhas concluído.
Principais conclusões
- A simulação modelou um protocolo que abrange 104 qubits físicos, incluindo qubits de dados e auxiliares.
- Os pesquisadores testaram imperfeições de hardware que modelos quânticos mais simples podem não captar.
- O projeto contribui para o desenvolvimento de processadores quânticos, em vez de demonstrar uma aplicação quântica comercial.
Índice
- A simulação quântica da Nvidia tem como alvo uma tarefa que exige muitos recursos
- A modelagem detalhada de erros aumenta a carga computacional
- Um benchmark de pesquisa, não uma implementação comercial
- Conclusão
A simulação quântica da Nvidia tem como alvo uma tarefa que exige muitos recursos
O relato técnico da Nvidia sobre a simulação no JUPITER descreve um trabalho sobre a preparação de estados mágicos. Esses estados quânticos especialmente preparados permitem operações necessárias à computação quântica universal, mas produzi-los de forma confiável pode consumir uma parcela substancial dos recursos de um computador quântico.
A equipe estudou parte de um processo chamado cultivo de estados mágicos: preparar um estado em um código corretor de erros pequeno, verificar se há falhas e expandi-lo para um código maior. Entender como os erros afetam essa sequência pode ajudar os pesquisadores a avaliar os recursos e os métodos de controle de erros de que um futuro processador precisaria.
| Item | Detalhes |
|---|---|
| Software de simulação | Nvidia CUDA-Q e cuQuantum. |
| Registrador codificado | 45 bits binários de armazenamento na configuração com 8.192 GPUs. |
| Estado representado | Aproximadamente 35,2 trilhões de amplitudes complexas. |
| Memória de estado | 512 TiB em precisão dupla, equivalente a 64 GiB por GPU. |
A modelagem detalhada de erros aumenta a carga computacional
O modelo incluiu erros coerentes de fase, que podem se acumular e interferir, e vazamento, quando um qubit supercondutor sai de seus dois níveis computacionais habituais. Por isso, determinados locais foram modelados com um terceiro nível de energia, aumentando a complexidade da simulação.
Para tornar o cálculo viável, o software reorganizou as operações preservando suas dependências e estatísticas de medição. Também reutilizou o armazenamento à medida que os qubits eram medidos e liberados, permitindo acompanhar todo o protocolo com um estado quântico em evolução menor.
O desenvolvimento e a validação ocorreram no Nvidia Accelerated Quantum Research Center, em paralelo com execuções de grande escala no JUPITER. Esse fluxo de trabalho paralelo permitiu que os testes de software prosseguissem sem esperar pelas maiores alocações do supercomputador.
Um benchmark de pesquisa, não uma implementação comercial
O valor prático é oferecer uma referência mais detalhada para examinar como as imperfeições de hardware se propagam pelos circuitos quânticos. Os pesquisadores podem usar essa referência para testar métodos de simulação mais compactos e investigar quais erros merecem mais atenção no desenvolvimento de processadores.
O anúncio não comprova uma implementação comercial de computação quântica nem quantifica uma contribuição financeira para a Nvidia. O objetivo de longo prazo declarado é relacionar o comportamento da preparação ruidosa de estados mágicos à qualidade e ao custo das operações consumidas por aplicações quânticas.
Conclusão
O resultado oferece aos pesquisadores um benchmark detalhado para estudar um componente exigente da computação quântica tolerante a falhas. A próxima etapa de pesquisa descrita é aplicar o fluxo de trabalho a diferentes modelos de vazamento, escalonamentos de circuitos e protocolos de correção de erros; nenhum cronograma foi especificado.
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