全球最大的工業模擬量子電路將推動航空領域量子計算的發展

德國漢堡 - 國際超算大會（ISC） - 2023 年 5 月 21 日 - NVIDIA、Rolls-Royce（羅爾斯·羅伊斯）和量子軟件公司 Classiq 今日宣布一項量子計算突破，旨在不斷提高噴氣發動機效率。

通過采用 NVIDIA 的量子計算平臺，兩家公司設計并模擬了世界上最大的計算流體力學（CFD）量子計算電路。該電路測量深度為 1000 萬層，有 39 個量子位。Rolls-Royce正在使用 GPU 為量子未來做準備，盡管當今的量子計算機僅能支持只有幾層的電路深度。

Rolls-Royce計劃使用新的電路發揮量子在 CFD 中的優勢，同時使用經典和量子計算方法來模擬噴氣發動機設計的性能。

這一突破對于全球航空業的領導者Rolls-Royce來說至關重要。Rolls-Royce致力于建造最先進的噴氣發動機，以更加可持續的航空設備推動能源轉型。

NVIDIA 超大規模和高性能計算副總裁 Ian Buck 表示：“噴氣式發動機是地球上最復雜的設備之一，其設計成本非常高昂，而且計算難度極大。NVIDIA 的量子計算平臺不僅為Rolls-Royce提供了一條解決這些問題的潛在路徑，還加快了該公司研究和在未來開發更加高效的噴氣式發動機的速度。”

Rolls-Royce計算科學研究員 Leigh Lapworth 表示：“將經典和量子計算方法直接用于解決噴氣發動機的設計難題將幫助我們加快進程并進行更復雜的計算。”

Rolls-Royce及其合作伙伴——以色列公司 Classiq 先是使用 Classiq 的合成引擎設計了該電路，然后使用 NVIDIA A100 Tensor Core GPU 對其進行模擬，而 NVIDIA cuQuantum —— 一個包含經過優化、用于加快量子計算流程的庫和工具軟件開發工具套件保證了該流程的速度和規模。

NVIDIA Grace Hopper 加快量子計算的速度

NVIDIA 提供了一個加快各學科量子研究和開發突破的統一計算平臺。Grace Hopper 超級芯片集 NVIDIA Hopper 架構 GPU 的驚人性能與 NVIDIA Grace CPU 的多功能性于一身，堪稱超大規模量子模擬工作負載的理想選擇。

此外，其高速、低延遲的 NVIDIA NVLink-C2C 互連技術完美優化了使用該超級芯片構建的經典系統與量子處理器或 QPU 的連接。Grace Hopper 每個節點共有 600GB 快速訪問內存，令量子生態系統能夠進一步擴大這些模擬的規模。

作為一座通往未來量子計算的“戰略性橋梁”，Grace Hopper 驅動著全球首個將量子計算與最先進的經典計算相結合的 GPU 加速量子計算系統——DGX Quantum。NVIDIA 還為開發者提供了一個連接 GPU 和 QPU 的強大開源編程模型——NVIDIA CUDA Quantum。

NVIDIA 的量子生態系統持續擴展

如今，全球大量量子計算研究都在 NVIDIA GPU 上運行。

歐洲最大的量子計算設施之——于利希超級計算中心也在 ISC 上宣布，計劃與 NVIDIA 共同建立一座量子計算實驗室。這凸顯了量子-經典混合計算系統正在變得日益重要。該實驗室還將使用 CUDA Quantum 等工具幫助開發者推動量子計算領域的發展。

另外，集成 CUDA Quantum 的最新 QPU 制造商 ORCA Computing 正在將其光子量子計算機與用于機器學習的 GPU 相結合。兩個熱門量子機器學習框架 TensorFlow Quantum和 TorchQuantum 現在也集成了 cuQuantum。如今，全球大多數量子計算軟件均支持 NVIDIA 量子平臺的 GPU 加速功能。

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