Os últimos avanços na computação quântica incluem a investigação de moléculas, a implantação de supercomputadores gigantes e a construção da equipe quântica com um novo programa acadêmico.
Pesquisadores do Canadá e dos EUA usaram um grande modelo de linguagem para simplificar simulações quânticas que ajudam os cientistas a explorar moléculas.
“Este novo algoritmo quântico abre a avenida para uma nova maneira de combinar algoritmos quânticos com machine learning”, disse Alan Aspuru-Guzik, professor de química e ciência da computação da Universidade de Toronto, que liderou a equipe.
A equipe usou o CUDA Quantum, um modelo de programação híbrida para GPUs, CPUs e QPUs que os sistemas quânticos usam. A equipe realizou sua pesquisa no Eos, o supercomputador de GPU H100 da NVIDIA.
O software do esforço será disponibilizado para pesquisadores em áreas como saúde e química. Aspuru-Guzik detalhará o trabalho em uma apresentação no GTC.
Escalas Quânticas para Detecção de Fraude
No HSBC, um dos maiores bancos do mundo, os pesquisadores desenvolveram uma aplicação de machine learning quântico que pode detectar fraudes em pagamentos digitais.
O algoritmo de machine learning quântico do banco simulou impressionantes 165 qubits em GPUs NVIDIA. Os artigos de pesquisa normalmente não vão além de 40 dessas unidades de cálculo fundamentais usadas pelos sistemas quânticos.
O HSBC usou técnicas de machine learning implementadas com software CUDA Quantum e cuTensorNet em GPUs NVIDIA para superar desafios de simulação de circuitos quânticos em escala. Mekena Metcalf, cientista pesquisadora de computação quântica do HSBC (foto acima), apresentará seu trabalho em uma sessão no GTC.
Criando uma Geração Quântica
Na educação, a NVIDIA está trabalhando com mais de 20 universidades para preparar a próxima geração de cientistas da computação para a era quântica. A colaboração irá projetar currículos e materiais didáticos em torno do CUDA Quantum.
“Fazer a ponte entre computadores tradicionais e sistemas quânticos é essencial para o futuro da computação”, disse Theresa Mayer, vice-presidente de pesquisa da Universidade Carnegie Mellon. “A NVIDIA está fazendo parceria com instituições de ensino superior, incluindo a Carnegie Mellon, para ajudar estudantes e pesquisadores a navegar e se destacar neste ambiente híbrido emergente.”
Para ajudar os desenvolvedores que trabalham a colocar a mão na massa com as ferramentas mais recentes, a NVIDIA co-patrocinou o QHack, um hackathon quântico em fevereiro. O projeto vencedor, desenvolvido por Gopesh Dahale da Qkrishi, uma empresa quântica em Gurgaon, Índia, usou o CUDA Quantum para desenvolver um algoritmo para simular um material crítico no projeto de baterias melhores.
Um Trio de Novos Sistemas
Dois novos sistemas que estão sendo implantados em todo o mundo expandem ainda mais o ecossistema de computação híbrida quântica-clássica.
O maior dos dois, o ABCI-Q do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão, será um dos maiores supercomputadores dedicados à pesquisa em computação quântica. Ele usará CUDA Quantum em GPUs NVIDIA H100 para avançar os esforços do país na área.
Na Dinamarca, a Fundação Novo Nordisk implantará um NVIDIA DGX SuperPOD, metade do qual será dedicado à pesquisa em computação quântica como parte do plano nacional do país para avançar a tecnologia.
Os novos sistemas se juntam ao Centro de Pesquisa de Supercomputação Pawsey da Austrália, que anunciou em fevereiro que executará o CUDA Quantum em Superchips NVIDIA Grace Hopper em seu Hub Nacional de Inovação em Supercomputação e Computação Quântica.
Parceiros Impulsionam o CUDA Quantum
Em outras notícias, a startup israelense Classiq lançou na GTC uma nova integração com o CUDA Quantum. A síntese de circuitos quânticos do Classiq permite que modelos funcionais de alto nível gerem automaticamente programas quânticos otimizados, para que os pesquisadores possam aproveitar ao máximo o hardware quântico atual e expandir a escala de seu trabalho em algoritmos futuros.
O provedor de software e serviços QC Ware está integrando seu pacote de química quântica Promethium com o recém-anunciado NVIDIA Quantum Cloud.
A ORCA Computing, desenvolvedora de sistemas quânticos com sede em Londres, divulgou resultados executando machine learning quântico em seu processador de fotônica com CUDA Quantum. Além disso, a ORCA foi selecionada para construir e fornecer um banco de testes de computação quântica para o Centro Nacional de Computação Quântica do Reino Unido, que incluirá um cluster de GPU NVIDIA usando CUDA Quantum.
A NVIDIA e a Infleqtion, líder em tecnologia quântica, fizeram uma parceria para trazer soluções de ponta habilitadas para quantum para o maior exercício de defesa cibernética da Europa com o software Superstaq habilitado para NVIDIA.
Uma plataforma baseada em nuvem para computação quântica, qBraid, está integrando o CUDA Quantum em seu ambiente de desenvolvedor. E a BlueQubit, com sede na Califórnia, descreveu em um blog como a tecnologia quântica da NVIDIA, usada em seu serviço de pesquisa e GPU, fornece as emulações quânticas mais rápidas e maiores possíveis em GPUs.
Obtenha o Panorama Geral no GTC
Para saber mais, assista a uma sessão sobre como a NVIDIA está avançando na computação quântica e participe de um painel de especialistas sobre o tema, ambos no NVIDIA GTC, uma conferência global de IA, que acontece de 18 a 21 de março no San Jose Convention Center.
E assista à palestra completa do fundador e CEO da NVIDIA, Jensen Huang, em sua apresentação de abertura no GTC.