NVIDIA Quantum
Aceleración del futuro del descubrimiento científico.
Descripción General
¿Qué es la Supercomputación Cuántica Acelerada?
Las unidades de procesamiento cuántico (QPU) implementan un nuevo modelo de computación que tiene el potencial de impactar en todas las industrias. Convertir las QPU en computadoras cuánticas útiles significa integrarlas con supercomputadoras de IA de vanguardia. NVIDIA está trabajando con desarrolladores de QPU para crear estas supercomputadoras cuánticas útiles y aceleradas.
Aceleración de la Investigación en Computación Cuántica
Centro de Investigación en Computación Cuántica Acelerada de NVIDIA
El Centro de Investigación en Computación Cuántica Acelerada de NVIDIA (NVAQC) es el lugar al que van los qubits para convertirse en supercomputadoras cuánticas aceleradas. Al integrar el hardware cuántico de socios con un sistema NVIDIA GB200 NVL72 de vanguardia, el NVAQC brinda a los desarrolladores y académicos del mundo los avances necesarios para escalar el hardware y las aplicaciones de computación cuántica.
Soluciones
Aceleración de la Computación Cuántica
NVIDIA NVQLink
NVQLink es una arquitectura abierta que sirve para integrar todas las modalidades de procesadores cuánticos con la supercomputación de IA. NVQLink lleva el desempeño de QEC de baja latencia, alto rendimiento y acelerado por GPU a todo el hardware cuántico. NVQLink proporciona la pieza que falta en el rompecabezas para que los desarrolladores de QPU, los proveedores de controladores cuánticos y los centros de supercomputación trabajen juntos para escalar las computadoras cuánticas a aplicaciones híbridas y de escala de servicio público.
NVIDIA CUDA-QX
Investigadores y desarrolladores cuánticos de una amplia gama de dominios, desde la corrección de errores cuánticos hasta solucionadores híbridos, usan la programación por GPU para acelerar sus aplicaciones. Esto requiere bibliotecas altamente optimizadas y específicas para cada dominio. NVIDIA CUDA-QX, que se basa en NVIDIA CUDA-Q™, es un conjunto de bibliotecas y herramientas para acelerar la investigación y el desarrollo hacia una supercomputación cuántica acelerada y útil.
La Decodificación de Estadísticas Ordenadas por Propagación de Creencias (BP-OSD) es uno de los enfoques más prometedores para la corrección escalable de errores cuánticos. CUDA-Q QEC acelera BP-OSD con una latencia y un rendimiento de vanguardia, lo que ofrece una aceleración de 29 a 35 veces en comparación con los decodificadores estándar de la industria para un solo shot. Ofrece, además, una aceleración adicional de hasta 42 veces para casos de uso masivo que requieran la decodificación simultánea de muchos síndromes.
NVIDIA CUDA-Q
Las aplicaciones con aceleración cuántica no se ejecutarán exclusivamente en un recurso cuántico, sino que serán de naturaleza híbrida (cuántica y tradicional). Para pasar del desarrollo de algoritmos por parte de físicos cuánticos al desarrollo de aplicaciones por científicos de dominio, se necesita una plataforma de desarrollo que ofrezca un alto desempeño, interopere con las aplicaciones y los paradigmas de programación actuales y sea familiar y accesible para los científicos de dominio.
Con un modelo de programación unificado, NVIDIA® CUDA-Q es una plataforma única en su tipo para computadoras cuánticas-clásicas híbridas, lo que permite la integración y programación de QPU, emulación cuántica, GPU y CPU en un solo sistema. CUDA-Q está hecho para el desempeño, es de código abierto y proporciona un lenguaje de alto nivel para desarrollar y ejecutar aplicaciones cuántico-clásicas híbridas.
NVIDIA cuQuantum
NVIDIA cuQuantum es un conjunto de bibliotecas de bajo nivel para acelerar la simulación de circuitos cuánticos. cuQuantum es usado principalmente por desarrolladores que crean frameworks de simulación de circuitos y acelera Cirq, Qiskit, PennyLane y más.
cuQuantum ofrece algoritmos de simulación de circuitos de vector de estado (cuStateVec) y de red tensorial (cuTensorNet) con aceleración de múltiples GPU.
El dispositivo cuQuantum es un contenedor de Docker que consta de frameworks comunitarios líderes acelerados por cuQuantum y optimizados para la plataforma NVIDIA.
El Dispositivo NVIDIA cuQuantum está disponible en el catálogo de NVIDIA NGC™.
NVIDIA cuPQC
Para garantizar la seguridad y la autenticidad de los datos confidenciales del mundo, ahora resulta de suma importancia que las organizaciones migren a algoritmos que puedan resistir un ataque de computación cuántica. Este nuevo cifrado seguro cuánticamente se conoce como criptografía poscuántica (PQC).
NVIDIA cuPQC proporciona implementaciones seguras y aceleradas de los algoritmos PQC líderes, lo que genera avances en la seguridad de datos contra amenazas de computadoras cuánticas y permite la investigación criptográfica.
NVIDIA Quantum Cloud
NVIDIA Quantum Cloud proporciona acceso a la plataforma de computación cuántica más potente del mundo a través de API de Quantum Cloud capaces de ejecutar proyectos de CUDA-Q™ en una gama de sistemas GPU de NVIDIA.
Recursos
NVIDIA CUDA-Q Academic
Para crear una fuerza laboral preparada para la tecnología cuántica, NVIDIA se está asociando con instituciones académicas para desarrollar recursos educativos a través de la plataforma de desarrollo de software CUDA-Q. CUDA-Q Academic ofrece capacitación para investigadores y estudiantes universitarios a través de módulos de aprendizaje en línea que pueden completarse al propio ritmo, con ejercicios de codificación interactivos y videos. Los estudiantes adquieren las habilidades necesarias para trabajar con supercomputadoras cuánticas aceleradas que ejecutarán aplicaciones útiles.
Ecosistema NVIDIA Quantum
NVIDIA Quantum está habilitando todo el ecosistema cuántico y algunas de las investigaciones más importantes de la actualidad. Desde startups de computación cuántica hasta algunas de las empresas más grandes del mundo, laboratorios académicos y centros de supercomputación hasta empresas de la lista Fortune 500, nos enorgullece ayudar a nuestros socios a desarrollar y aprovechar quantum.
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