Как сообщила компания 19 октября 2026 года, исследование Nvidia в области квантовых симуляций позволило смоделировать 104-кубитный протокол на европейском суперкомпьютере JUPITER. Совместно с исследователями из Центра суперкомпьютерных вычислений Юлиха команда использовала 8 192 графических процессора Nvidia GH200 для моделирования подготовки особых квантовых состояний, необходимых для отказоустойчивых вычислений. Работа представляла собой симуляцию на обычном вычислительном оборудовании, а не эксплуатацию готового отказоустойчивого квантового компьютера.
Ключевые выводы
- В ходе симуляции моделировался протокол для 104 физических кубитов, включая кубиты данных и вспомогательные кубиты.
- Исследователи проверили влияние несовершенств оборудования, которые могут не учитываться в более простых квантовых моделях.
- Проект помогает проектировать квантовые процессоры, а не демонстрирует коммерческое применение квантовых технологий.
Содержание
- Квантовая симуляция Nvidia посвящена ресурсоемкой задаче
- Детальное моделирование ошибок увеличивает вычислительную нагрузку
- Исследовательский эталон, а не коммерческое внедрение
- Заключение
Квантовая симуляция Nvidia посвящена ресурсоемкой задаче
Техническое описание симуляции на JUPITER, опубликованное Nvidia, посвящено подготовке магических состояний. Эти специально подготовленные квантовые состояния позволяют выполнять операции, необходимые для универсальных квантовых вычислений, однако их надежное получение может потреблять значительную часть ресурсов квантового компьютера.
Команда исследовала часть процесса, называемого культивацией магического состояния: подготовку состояния в малом коде коррекции ошибок, проверку на наличие сбоев и его расширение до большего кода. Понимание того, как ошибки влияют на эту последовательность, может помочь исследователям оценить ресурсы и методы контроля ошибок, которые потребуются будущему процессору.
| Параметр | Детали |
|---|---|
| Программное обеспечение для симуляции | Nvidia CUDA-Q и cuQuantum. |
| Кодированный регистр | 45 двоичных битов хранения в конфигурации с 8 192 графическими процессорами. |
| Представленное состояние | Около 35,2 трлн комплексных амплитуд. |
| Память для состояния | 512 ТиБ при двойной точности, что эквивалентно 64 ГиБ на графический процессор. |
Детальное моделирование ошибок увеличивает вычислительную нагрузку
Модель учитывала когерентные фазовые ошибки, которые могут накапливаться и интерферировать, а также утечки, при которых сверхпроводящий кубит покидает обычные два вычислительных энергетических уровня. Поэтому для отдельных участков моделировался третий энергетический уровень, что повышало сложность симуляции.
Чтобы сделать вычисления выполнимыми, программное обеспечение перестраивало операции, сохраняя их зависимости и статистику измерений. Оно также повторно использовало память по мере измерения и высвобождения кубитов, благодаря чему весь протокол можно было смоделировать с помощью меньшего квантового состояния, изменяющегося в ходе вычислений.
Разработка и проверка проходили в Центре ускоренных квантовых исследований Nvidia параллельно с крупномасштабными вычислениями на JUPITER. Такой параллельный процесс позволил продолжать тестирование программного обеспечения, не ожидая выделения ресурсов крупнейшего суперкомпьютера.
Исследовательский эталон, а не коммерческое внедрение
Практическая ценность этой работы заключается в создании более подробного эталона для изучения распространения несовершенств оборудования в квантовых цепях. Исследователи могут использовать его для проверки более компактных методов симуляции и изучения того, каким ошибкам следует уделять особое внимание при проектировании процессоров.
В объявлении не говорится о коммерческом внедрении квантовых вычислений и не оценивается финансовый вклад проекта в деятельность Nvidia. Заявленная долгосрочная цель — связать поведение процесса подготовки магических состояний с шумом с качеством и стоимостью операций, используемых квантовыми приложениями.
Заключение
Этот результат дает исследователям подробный эталон для изучения сложного компонента отказоустойчивых квантовых вычислений. В качестве следующего этапа исследований указано применение этого рабочего процесса к различным моделям утечек, расписаниям квантовых цепей и протоколам коррекции ошибок; сроки не указаны.
Читайте другие новости
Отказ от ответственности
Эта статья FinanceVelix содержит общую информацию и не является персональной финансовой, инвестиционной, юридической или налоговой консультацией. Рыночные цены, процентные ставки и экономические условия могут меняться; инвестиции сопряжены с риском убытков. Факты отражают информацию, доступную на момент публикации, и могут измениться. Самостоятельно проверяйте важную информацию и при необходимости обращайтесь к квалифицированному специалисту. Упоминание актива, компании или услуги не является рекомендацией.
