Дослідження Nvidia з квантового моделювання охопило протокол на 104 кубітах на європейському суперкомп’ютері JUPITER, повідомила компанія 19 жовтня 2026 року. Разом із дослідниками Центру суперкомп’ютерних обчислень у Юліху команда використала 8 192 GPU Nvidia GH200, щоб змоделювати підготовку спеціальних квантових станів, необхідних для відмовостійких обчислень. Це було моделювання на звичайному обчислювальному обладнанні, а не робота готового відмовостійкого квантового комп’ютера.
Ключові висновки
- У симуляції змодельовано протокол, що охоплює 104 фізичні кубіти, зокрема кубіти даних і допоміжні кубіти.
- Дослідники перевірили недосконалості обладнання, які можуть не враховувати простіші квантові моделі.
- Проєкт сприяє розробленню квантових процесорів, а не демонструє комерційне застосування квантових технологій.
Зміст
- Квантове моделювання Nvidia охоплює ресурсомістке завдання
- Детальне моделювання помилок збільшує обчислювальне навантаження
- Дослідницький тест, а не комерційне впровадження
- Висновок
Квантове моделювання Nvidia охоплює ресурсомістке завдання
У технічному описі симуляції на JUPITER Nvidia йдеться про роботу над підготовкою магічних станів. Такі спеціально підготовлені квантові стани дають змогу виконувати операції, необхідні для універсальних квантових обчислень, однак їхнє надійне створення може потребувати значної частки ресурсів квантового комп’ютера.
Команда досліджувала частину процесу, що називається культивацією магічного стану: підготовку стану в невеликому коді корекції помилок, перевірку на наявність збоїв і розширення до більшого коду. Розуміння впливу помилок на цю послідовність може допомогти дослідникам оцінити ресурси й методи контролю помилок, які знадобляться майбутньому процесору.
| Показник | Деталі |
|---|---|
| Програмне забезпечення для симуляції | Nvidia CUDA-Q і cuQuantum. |
| Закодований регістр | 45 бітів двійкового зберігання в конфігурації з 8 192 GPU. |
| Представлений стан | Приблизно 35,2 трильйона комплексних амплітуд. |
| Обсяг пам’яті для стану | 512 TiB за подвійної точності, що відповідає 64 GiB на GPU. |
Детальне моделювання помилок збільшує обчислювальне навантаження
Модель враховувала когерентні фазові помилки, які можуть накопичуватися та взаємодіяти, а також витікання — ситуацію, коли надпровідний кубіт виходить за межі звичних двох обчислювальних рівнів. Тому для вибраних ділянок моделювали третій енергетичний рівень, що підвищило складність симуляції.
Щоб зробити обчислення керованими, програмне забезпечення змінило порядок операцій, зберігши їхні залежності та статистику вимірювань. Воно також повторно використовувало пам’ять у міру вимірювання та вивільнення кубітів, що дало змогу відтворити весь протокол із меншим квантовим станом, який змінювався з часом.
Розроблення та валідація відбувалися в Центрі прискорених квантових досліджень Nvidia паралельно з масштабними запусками на JUPITER. Такий паралельний робочий процес давав змогу продовжувати тестування програмного забезпечення, не чекаючи на найбільші обчислювальні ресурси суперкомп’ютера.
Дослідницький тест, а не комерційне впровадження
Практична цінність полягає в тому, що дослідники отримали докладніший орієнтир для вивчення поширення недосконалостей обладнання в квантових схемах. Вони можуть використовувати його для перевірки компактніших методів моделювання та з’ясування, яким помилкам слід приділити більше уваги під час розроблення процесорів.
Оголошення не підтверджує комерційного впровадження квантових обчислень і не оцінює фінансового внеску в Nvidia. Заявлена довгострокова мета — пов’язати поведінку підготовки магічних станів із шумом із якістю та вартістю операцій, які використовують квантові застосунки.
Висновок
Цей результат дає дослідникам докладний орієнтир для вивчення складового компонента відмовостійких квантових обчислень. Наступний окреслений етап досліджень — застосувати цей робочий процес до різних моделей витікання, розкладів схем і протоколів корекції помилок; конкретних строків не визначено.
Читайте також
Застереження
Ця стаття FinanceVelix містить загальну інформацію, а не персоналізовані фінансові, інвестиційні, юридичні чи податкові рекомендації. Ринкові ціни, процентні ставки та економічні умови можуть змінюватися; інвестиції пов’язані з ризиком збитків. Факти відповідають матеріалам, доступним на момент публікації, і можуть змінитися. Самостійно перевіряйте важливу інформацію та за потреби звертайтеся до кваліфікованого фахівця. Згадка про актив, компанію чи послугу не є рекомендацією.
