NVIDIA завершила моделирование отказоустойчивых вычислений на 104 кубитах в Германии

Репортаж от Wedoany，19 октября компания NVIDIA объявила, что её исследовательская группа выполнила моделирование отказоустойчивых квантовых вычислений на 104 кубитах с использованием суперкомпьютера JUPITER в Суперкомпьютерном центре Юлиха в Германии. По заявлению NVIDIA, это самое масштабное на сегодняшний день комплексное моделирование отказоустойчивого квантового процессора; исследование подтвердило работоспособность технического решения «выращивания магических состояний», которое по сравнению с предыдущими методами требует на 90% меньше физических кубитов.

В ходе моделирования использовались 8192 суперчипа NVIDIA GH200; с учётом реальных аппаратных шумов моделировался процесс выполнения отказоустойчивых вычислений квантовым процессором. Исследователи применяли программное обеспечение NVIDIA cuQuantum для оптимизации вычислений и строили схему выращивания магических состояний через слой отказоустойчивой логики платформы CUDA-Q. Ранее исследовательская группа из Юлиха выполнила моделирование на 50 кубитах в идеальных бесшумовых условиях; данное исследование дополнительно учитывает аппаратные шумы и их влияние на вычислительный процесс.

Исследовательская группа сначала разработала и протестировала метод моделирования на системе GB200 NVL72 в Центре квантовых исследований NVIDIA с ускорением, постепенно масштабируя вычисления с 4 графических процессоров до сотен, а затем перенесла их на суперкомпьютер JUPITER. Благодаря оптимизации метода моделирования и конфигурации вычислительных ресурсов исследователи сократили работу, которая изначально заняла бы несколько недель, до нескольких дней, и использовали результаты тестов при различных масштабах вычислений для проверки точности моделирования и способности к масштабированию.

NVIDIA отмечает, что данный метод моделирования может применяться для оценки дизайна процессоров до изготовления квантового оборудования: моделируя процесс генерации магических состояний и влияние аппаратных шумов, исследователи могут сравнивать производительность различных отказоустойчивых решений и корректировать дизайн квантовых вычислительных систем.