德國、日本和波蘭的超級計算機利用 Grace-Hopper 和量子-經典加速超算平臺推進量子計算研究

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德國漢堡 —— 國際超算大會（ISC）—— 2024 年 5 月 13 日 —— NVIDIA 于今日宣布將通過開源的 NVIDIA CUDA-Q? 量子計算平臺，助力全球各地的國家級超算中心加快量子計算的研究發展。
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德國、日本和波蘭的超算中心將使用該平臺來賦能他們由 NVIDIA 加速的高性能計算系統中的量子處理器（QPU）。
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QPU 是量子計算機的大腦，通過利用電子或光子等粒子行為進行計算，計算方式與傳統處理器不同，有可能使某些類型的計算速度更快。
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德國于利希研究中心的于利希超算中心（JSC）正在安裝一顆由 IQM Quantum Computers 公司制造的 QPU，以支持其配備 NVIDIA Grace Hopper? 超級芯片的 JUPITER 超級計算機。
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日本產業技術綜合研究所（AIST）的 ABCI-Q 超級計算機采用了 NVIDIA Hopper 架構，也將增加一顆來自 QuEra 的 QPU。
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波蘭的波茲南超級計算與網絡中心（PSNC）近期安裝了兩顆由 ORCA Computing 公司制造的光子 QPU，并且連接到了一個由 NVIDIA Hopper 加速的全新超級計算分區。
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NVIDIA HPC 和量子計算總監 Tim Costa 表示：“量子與 GPU 超級計算的緊密集成將實現可用的量子計算。NVIDIA 的量子計算平臺正在為諸如 AIST、JSC 和 PSNC 這樣的先行者提供支持，助力其拓展科學發現的邊界，并推進量子集成的超級計算的前沿發展。”
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ABCI-Q 超級計算機集成的這顆 QPU 將使 AIST 的研究人員能夠利用激光控制的銣原子作為量子比特進行計算，用以研究 AI、能源和生物學領域的量子應用。這些原子與精密原子鐘中使用的原子類型相同。每個原子都是完全相同的，這為實現大規模高保真量子處理器提供了一種非常有前景的方法。
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AIST 的量子與人工智能融合技術業務發展全球研究中心副主任 Masahiro Horibe 表示：“借助 ABCI-Q 量子-經典加速超級計算機，日本的研究人員將在實用量子計算應用方面取得進展。NVIDIA 正在幫助這一領域的先行者們推動量子計算研究的邊界。”
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PSNC 的 QPU 將使研究人員能夠使用兩個 PT-1 量子光子系統來探索生物學、化學和機器學習。這兩個系統使用電信頻率下的單個光子或光包用作量子比特。由此即可使用標準的現成電信組件實現分布式、可擴展和模塊化的量子架構。
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PSNC CTO 兼副主任 Krzysztof Kurowski 表示：“通過與 ORCA 和 NVIDIA 合作，使得我們能夠創造一個獨特的環境，構建一個全新的量子-經典混合系統。在以用戶為中心服務的高效管理的多 QPU 和 GPU 系統上，開放、簡便的集成和編程對于開發者和用戶來說至關重要。這種密切的合作當下即為新一代量子加速超級計算機鋪平了發展之路, 使其適用于很多創新的應用領域。”
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JUPITER 超級計算機集成的 QPU 讓 JSC 的研究人員能夠開發針對化學模擬和優化問題的量子應用，并展示量子計算機如何加速經典超級計算機。該 QPU 是使用超導量子比特或電子諧振電路制造的，在低溫下的行為像人造原子。
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JSC 量子信息處理小組主管 Kristel Michielsen 表示：“混合量子-經典加速超級計算讓量子計算更接近成為現實。通過與 NVIDIA 的持續合作，JSC 的研究人員將推進量子計算在化學和材料科學等各個領域的發展。”
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通過將量子計算機與超級計算機緊密集成，CUDA-Q 還能夠使 AI 與量子計算相結合，以解決有噪聲的量子比特等問題，并開發高效的算法。
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CUDA-Q 是一個開源的 QPU 無關的量子-經典加速超算平臺。因其提供的一流性能而被大多數部署了 QPU 的公司所使用。
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