8192块GPU跑出104量子比特:英伟达称刷新容错量子计算模拟规模纪录

🤖 由 文心大模型 生成的文章摘要

英伟达宣布,该公司与德国于利希超算中心合作,在欧洲首台百亿亿次级超算JUPITER上,完成了一次涉及104个物理量子比特的容错量子计算模拟,共调用8192块GH200 GPU。按英伟达的说法,这是目前规模最大的全面容错量子计算系统模拟,此前同类工作都未能以如此完整的细节为容错量子处理器建模。

量子比特在操控中会受噪声干扰而出错,容错量子计算要靠量子纠错等手段,在噪声环境下仍能可靠运算。魔法态是通用量子计算不可或缺的资源,计算时需反复制备、消耗,其制备效率与可靠性直接关系到实用量子计算机的资源开销。此次模拟正是围绕“魔法态培育”(magic state cultivation)这一方法展开验证。英伟达称,该方法比此前方案可少用约90%的物理量子比特。本次模拟的价值在于,让研究者能在有硬件噪声的条件下更细致地评估该方法的表现——此前于利希方面只在无噪声的理想条件下做过50量子比特模拟。

工程层面,英伟达加速量子研究中心(NVAQC)的一套GB200 NVL72系统充当了开发测试平台。团队先在4块GPU上开发、测试模拟方法,再扩至数百块,最后在JUPITER上用8192块GPU完成大规模模拟。英伟达称,这一路径把原本要数周的模拟压缩到了数天。

在英伟达看来,这种高保真模拟能让研究者在大型量子硬件落地前预判不同设计的性能,少走硬件试错的弯路,从而加快实用量子计算机的研发。长远看,这类研究有望支撑药物发现、金融建模、材料科学等领域的量子计算应用。