งานวิจัยด้านควอนตัมซิมูเลชันของ Nvidia จำลองโปรโตคอล 104 คิวบิตบนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ JUPITER ของยุโรป บริษัทประกาศเมื่อวันที่ 19 ตุลาคม 2026 ทีมงานร่วมกับนักวิจัยจาก Jülich Supercomputing Centre ใช้ GPU Nvidia GH200 จำนวน 8,192 ตัว เพื่อจำลองการเตรียมสถานะควอนตัมพิเศษที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลแบบทนต่อข้อผิดพลาด งานนี้เป็นการจำลองบนฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ทั่วไป ไม่ใช่การใช้งานคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบทนต่อข้อผิดพลาดที่สร้างเสร็จสมบูรณ์แล้ว

ประเด็นสำคัญ

  • การจำลองจำลองโปรโตคอลที่ครอบคลุมคิวบิตทางกายภาพ 104 คิวบิต ซึ่งรวมทั้งคิวบิตข้อมูลและคิวบิตเสริม
  • นักวิจัยทดสอบความไม่สมบูรณ์ของฮาร์ดแวร์ที่แบบจำลองควอนตัมอย่างง่ายอาจมองข้าม
  • โครงการนี้สนับสนุนการออกแบบโปรเซสเซอร์ควอนตัม ไม่ได้แสดงให้เห็นถึงแอปพลิเคชันควอนตัมเชิงพาณิชย์

สารบัญ

ควอนตัมซิมูเลชันของ Nvidia มุ่งจำลองงานที่ใช้ทรัพยากรสูง

คำอธิบายทางเทคนิคของ Nvidia เกี่ยวกับการจำลองบน JUPITER กล่าวถึงงานด้านการเตรียมสถานะเมจิก สถานะควอนตัมที่เตรียมขึ้นเป็นพิเศษเหล่านี้ทำให้สามารถดำเนินการที่จำเป็นสำหรับการคำนวณควอนตัมแบบสากลได้ แต่การสร้างสถานะดังกล่าวให้เชื่อถือได้อาจใช้ทรัพยากรของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นสัดส่วนมาก

ทีมงานศึกษาส่วนหนึ่งของกระบวนการที่เรียกว่าการเพาะเลี้ยงสถานะเมจิก ซึ่งประกอบด้วยการเตรียมสถานะในรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดขนาดเล็ก การตรวจสอบข้อผิดพลาด และการขยายสถานะไปเป็นรหัสขนาดใหญ่ การทำความเข้าใจว่าข้อผิดพลาดส่งผลต่อขั้นตอนดังกล่าวอย่างไรจะช่วยให้นักวิจัยประเมินทรัพยากรและวิธีควบคุมข้อผิดพลาดที่โปรเซสเซอร์ในอนาคตจำเป็นต้องใช้ได้

รายการรายละเอียด
ซอฟต์แวร์จำลองNvidia CUDA-Q และ cuQuantum
รีจิสเตอร์ที่เข้ารหัสบิตจัดเก็บข้อมูลแบบไบนารี 45 บิตในการกำหนดค่าที่ใช้ GPU 8,192 ตัว
สถานะที่แทนค่าแอมพลิจูดเชิงซ้อนประมาณ 35.2 ล้านล้านค่า
หน่วยความจำสำหรับสถานะ512 TiB ที่ความละเอียดสองเท่า เทียบเท่ากับ 64 GiB ต่อ GPU

การจำลองข้อผิดพลาดอย่างละเอียดเพิ่มภาระการประมวลผล

แบบจำลองนี้รวมข้อผิดพลาดเฟสแบบสอดคล้อง ซึ่งอาจสะสมและแทรกสอดกันได้ รวมถึงการรั่วไหล ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อคิวบิตตัวนำยิ่งยวดออกจากระดับการคำนวณสองระดับตามปกติ ด้วยเหตุนี้ จึงจำลองบางตำแหน่งโดยใช้ระดับพลังงานที่สาม ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนของการจำลอง

เพื่อให้คำนวณได้ภายใต้ข้อจำกัด ซอฟต์แวร์ได้จัดลำดับการดำเนินการใหม่โดยยังคงรักษาความสัมพันธ์ตามลำดับและสถิติการวัดไว้ นอกจากนี้ยังนำพื้นที่จัดเก็บกลับมาใช้ใหม่เมื่อมีการวัดและปล่อยคิวบิต ทำให้สามารถติดตามโปรโตคอลทั้งหมดได้โดยใช้สถานะควอนตัมที่เปลี่ยนแปลงไปในแต่ละขั้นและมีขนาดเล็กลง

การพัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องดำเนินการที่ Nvidia Accelerated Quantum Research Center ควบคู่ไปกับการประมวลผลขนาดใหญ่บน JUPITER เวิร์กโฟลว์แบบขนานนี้ทำให้สามารถทดสอบซอฟต์แวร์ได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่ต้องรอการจัดสรรทรัพยากรจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุด

เกณฑ์มาตรฐานสำหรับงานวิจัย ไม่ใช่การนำไปใช้งานเชิงพาณิชย์

ประโยชน์ในทางปฏิบัติคือการมีข้อมูลอ้างอิงที่ละเอียดขึ้นสำหรับตรวจสอบว่าความไม่สมบูรณ์ของฮาร์ดแวร์แพร่กระจายผ่านวงจรควอนตัมอย่างไร นักวิจัยสามารถใช้ข้อมูลอ้างอิงดังกล่าวเพื่อทดสอบวิธีจำลองที่กะทัดรัดกว่า และศึกษาว่าข้อผิดพลาดใดควรได้รับความสนใจมากขึ้นในการออกแบบโปรเซสเซอร์

ประกาศดังกล่าวไม่ได้ยืนยันว่ามีการนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมไปใช้งานเชิงพาณิชย์ และไม่ได้ระบุมูลค่าผลตอบแทนทางการเงินที่ Nvidia จะได้รับ วัตถุประสงค์ระยะยาวที่ระบุไว้คือการเชื่อมโยงพฤติกรรมของการเตรียมสถานะเมจิกที่มีสัญญาณรบกวนเข้ากับคุณภาพและต้นทุนของการดำเนินการที่แอปพลิเคชันควอนตัมใช้

สรุป

ผลการศึกษานี้เป็นเกณฑ์มาตรฐานโดยละเอียดให้นักวิจัยใช้ศึกษาส่วนประกอบที่มีความซับซ้อนสูงของการประมวลผลควอนตัมแบบทนต่อข้อผิดพลาด ขั้นตอนการวิจัยถัดไปที่ระบุไว้คือการนำเวิร์กโฟลว์นี้ไปใช้กับแบบจำลองการรั่วไหล ตารางการทำงานของวงจร และโปรโตคอลแก้ไขข้อผิดพลาดที่แตกต่างกัน โดยไม่ได้ระบุกำหนดเวลา

อ่านข่าวเพิ่มเติม

ข่าว FinanceVelix เพิ่มเติม

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ

บทความ FinanceVelix นี้นำเสนอข้อมูลทั่วไป ไม่ใช่คำแนะนำทางการเงิน การลงทุน กฎหมาย หรือภาษีที่ปรับให้เหมาะกับแต่ละบุคคล ราคาตลาด อัตราดอกเบี้ย และภาวะเศรษฐกิจอาจเปลี่ยนแปลงได้ การลงทุนมีความเสี่ยงที่จะขาดทุน ข้อเท็จจริงสะท้อนข้อมูลที่มีอยู่ ณ เวลาที่เผยแพร่และอาจเปลี่ยนแปลงได้ โปรดตรวจสอบข้อมูลสำคัญด้วยตนเอง และปรึกษาผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเมื่อจำเป็น การกล่าวถึงสินทรัพย์ บริษัท หรือบริการใดไม่ได้เป็นการรับรอง