NVIDIA osiąga najwiękską symulację obliczeń kwantowych tolerantnych do awarii w Jülich
NVIDIA i niemieckie centrum Jülich wykonują dotychczas największą symulację obliczeń kwantowych tolerantnych do awarii.
Czym jest obliczenia tolerante do awarii
Obliczenia tolerante do awarii to Święty Graal branży kwantowej. Dzisiejskie komputery kwantowe nieprzerwanie utraczniają informacje z powodu szumów termicznych i innych zaburzeń — zjawisko znane jako dekoherencja, co drastycznie ogranicza liczbę użytecznych operacji, jakie mogą wykonać. Teoretyczne rozwiązanie przebiega przez korekcję błędów kwantowych, która rozprowadza jeden logiczny kubit między wieloma fizycznymi kubitami, oraz przez aktywne zarządzanie błędów: wykrywanie i korygowanie błędów podczas obliczeń.
Truczymость polega w tym, że symulowanie i walidowanie tych schematów przed ich budowy wymaga ogromnej mocy obliczeniowej, ponieważ w wielu realistycznych modelach szumów trzeba odtworzyć fizykę tysięcy kubitów wchodzących w interakcję. I tutaj wchodzi NVIDIA.
Rekord w Jülich
NVIDIA ogłoszono, że we współpracy z niemieckim centrum Jülich Supercomputing Centre wykonano dotychczas najbardziej rozległą symulację obliczeń tolerantnych do awarii. Korzystając z masowej architektury akceleracji GPU, zespół odtworzył dynamikę obówdanych z korekcją błędów w skali, która — według firmy — stanowi nowy światowy kamień milowy.
Główna ideia ogłoszenia jest jasna: podczas powstawiania niefinitnego sprzęta kwantowego superkomputery akcelerowane przez AI pozwalają projektować, debugować i zoptymalizować algorytmy korekcji błędów, które będą potrzebne tym maszynom w przyszłości.
Dlaczego to ma znaczenie teraz
Kontekst nie mógł być gorętszy. Kilka dni wcześniej Google podobno przedstawił wynik kwantowy, który wystrzelił zakłady na rynkach prognoz dotyczących tego, czy RSA-2048 może zostać rozłożony przed 2040 rokem, a Microsoft stwierdził, że nowy chip kwantowy zwiększa wydajność tysiąckrotnie w porównaniu z poprzednimi generacjami. Wyścig przestał być akademicki:
- Kryptografia: państwa i firmy oceniają migrację na kryptografię post-kwantową.
- Przemysł: chemia obliczeniowa, materiały i logistyka oczekują praktycznych korzyści od obliczeń tolerantnych do awarii.
- Pierdunienie techniczne: Europa licząc na centra takie jak Jülich, aby nie zależać od jednej łańki dostaw.
Dominujący hybryczny model
To, co najbardziej podkreślałane, jest tym, że dominującym modelem już nie jest komputer kwantowy, który rozwiązuje wszystko, lecz hybridy: GPU symulują kubity i walidują oprogramowanie kwantowe, podczas gdy specjalizowane AI pomagają odkodować syndromy błędów szybciej niż klasyczne algorytmy. NVIDIA, które niedawno oświetlił w Berlinie swoim GTC na pione loboty humanoidy i testy komunikacji kwantowej, umacnia pozycję mostu między oboma światami.
To, czy cel użytecznego komputera kwantowego zostanie osiągnięty przed 2030 rokiem, będzie w dużej mierze zależne od tego rodzaju wagi walidacji w dużej skali. Dla pierwszego razu symulacje, które ten cel przewidują, są tak potężne, jak sprzętę, która je wykonuje.