Испанская Qilimanjaro выпустила SDK с интеграцией CUDA-Q

Репортаж от Wedoany，Квантовый разработчик Qilimanjaro Quantum Tech, базирующийся в Барселоне, выпустил версию QiliSDK 0.2.0 — открытый фреймворк на Python, предназначенный для унификации парадигм программирования цифровых вентилей и временной эволюции симулированных гамильтонианов. Большинство существующих квантовых SDK обычно поддерживают только одну вычислительную парадигму: либо компиляцию стандартной квантовой схемотехники, либо управление непрерывным симулированным энергетическим расписанием. QiliSDK 0.2.0 создает унифицированный API, независимый от бэкенда, позволяя исследователям писать единую высокоуровневую кодовую базу и переключать выполнение между локальным CPU, ускоренным GPU или реальными цифровыми и аналоговыми квантовыми процессорами (QPU) простым изменением одной строки конфигурации.

Фреймворк состоит из трех операционных уровней: уровень примитивов (Primitives), уровень функционалов (Functionals) и уровень бэкендов (Backends). Уровень примитивов предоставляет базовый набор инструментов, включающий предварительно собранные вариационные блоки для цифровых схем и модули временной эволюции для аналоговых систем. Эти модули передаются в основной квантовый тензорный тип — нативный модуль C++ под названием QTensor, предназначенный для высокоскоростной подготовки состояний, вычисления наблюдаемых и частичных следов. Уровень функционалов нормализует различные процедуры, такие как вариационные циклы или запуски симулированного отжига, через стандартизированный метод backend.execute(functional), который напрямую взаимодействует с уровнем бэкендов, отображая вычислительные задачи на классические симуляторы, такие как QuTiP, графические процессоры NVIDIA или облачные и локальные физические квантовые компьютеры Qilimanjaro.

Для поддержки крупномасштабного квантового моделирования Qilimanjaro интегрировала NVIDIA CUDA-Q непосредственно в фреймворк через класс CudaBackend. Это обновление использует возможности параллельной обработки графических карт для отслеживания квантовых состояний, экспоненциально растущих с числом кубитов, когда стандартные ограничения памяти CPU быстро исчерпываются при более чем 25 кубитах. Обертка CUDA-Q автоматически настраивает пулинг нескольких GPU и обрабатывает сложные многоузловые тензорные сети. Для операций моделирования бэкенд преобразует зависящие от времени расписания в оптимизированные операторы, не требуя от исследователей написания низкоуровневого кода CUDA, одновременно продвигая практическое моделирование векторов состояний на одноузловых классических суперкомпьютерах до 30 кубитов и более.

Версия 0.2.0 представляет унифицированный движок моделирования шума, который позволяет однократно определять и единообразно применять шум как на симуляторах CPU, так и на бэкендах GPU. Система использует математические представления Крауса и Линдблада для обработки шума состояний, управляющих возмущений и асимметрии считывания, обеспечивая совместимость с цифровыми или аналоговыми аппаратными конфигурациями. Программное обеспечение также включает специализированные примитивы, такие как квантовые резервуары и специализированные входные слои, для упрощения вычислений квантовых резервуаров на современном симуляционном оборудовании. Обновление также включает нативные коннекторы импорта и экспорта для OpenQASM 3 и Microsoft Quantum Intermediate Representation (QIR), а также автоматическую нормализацию оптимизационных членов с использованием штрафной функции Розенберга.

Эта интеграция CUDA-Q совпадает с расширением европейской гибридной суперкомпьютерной инфраструктуры: несколько объектов развертывают ускоренные платформы NVIDIA для размещения гибридных квантово-классических рабочих нагрузок. Qilimanjaro уже установила три локальных квантовых компьютера в Барселонском суперкомпьютерном центре (BSC) в рамках EuroHPC Joint Undertaking, и исследователи используют обновленный SDK для управления высокоточным моделированием на коммерческом оборудовании. Программное обеспечение позволяет высокопроизводительным вычислительным центрам объединять классические кластеры GPU с физическими симуляционными чипами, продвигая европейские исследовательские рамки в области суверенного промышленного интеллекта и чистой энергетики. Полный функционал фреймворка и историю выпусков можно найти в объявлении и примечаниях к выпуску QiliSDK 0.2.0, технические рабочие процессы интеграции и бенчмарки производительности — в блоге Qilimanjaro CUDA-Q и на портале пресс-релизов, а соответствующую инфраструктурную информацию — в брифинге NVIDIA по суперкомпьютерам.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com