Een van de vele tutorials die NVIDIA aanbiedt tijdens het ISC High Performance HPC Event in Hamburg, Duitsland, richt zich op Quantum computing of, meer specifiek, hybride quantumcomputers. NVIDIA heeft zich gefocust op quantum computing en heeft in maart verschillende aankondigingen gedaan tijdens GTC. Ze zetten de trend voort bij ISC en demonstreerden cuQuantum.
Een van de vele tutorials die NVIDIA aanbiedt tijdens het ISC High Performance HPC Event in Hamburg, Duitsland, richt zich op Quantum computing of, meer specifiek, hybride quantumcomputers. NVIDIA heeft zich gefocust op quantum computing en heeft in maart verschillende aankondigingen gedaan tijdens GTC. Ze zetten de trend voort bij ISC en demonstreerden cuQuantum.
Quantumcomputing heeft het potentieel om lastige uitdagingen te doorbreken en vorderingen te maken in alles, van het ontdekken van medicijnen tot weersvoorspellingen. De toekomst van HPC hangt voor een groot deel af van de rol die kwantumcomputing speelt.
Kwantumsimulaties
Supercomputers simuleren tegenwoordig kwantumcomputertaken op schaal met prestatieniveaus die buiten het bereik liggen van de relatief kleine, foutgevoelige kwantumsystemen van vandaag. Veel kwantumorganisaties gebruiken de NVIDIA cuQuantum-softwareontwikkelingskit om hun kwantumcircuitsimulaties op GPU's te versnellen.
Onlangs kondigde AWS de beschikbaarheid aan van cuQuantum in zijn Braket-service en demonstreerde het hoe cuQuantum tot 900x sneller kon werken aan quantum machine learning-workloads.
cuQuantum maakt versneld pendelen mogelijk op grote kwantumframeworks, waaronder Google's qsim, IBM's Qiskit Aer, Xanadu's Penny Lane en Classiq's Quantum Algorithm Design-platform. Gebruikers van die frameworks hebben toegang tot GPU-versnelling zonder extra codering.
Als een praktisch voorbeeld zal medicijnontdekkingsstartup Menten AI de tensornetwerkbibliotheek van cuQuantum gebruiken om eiwitinteracties te simuleren en nieuwe medicijnmoleculen te optimaliseren. Menten AI wil het potentieel van quantumcomputing benutten om het ontwerp van geneesmiddelen te versnellen en ontwikkelt een reeks quantumcomputing-algoritmen, waaronder quantummachine learning om computationeel veeleisende problemen in therapeutisch ontwerp te doorbreken.
Een Quantum Link smeden
De volgende stap in de evolutie van kwantumsystemen is de overgang naar hybride systemen die kwantum- en klassieke computers ontwikkelen die samenwerken. Onderzoekers delen een visie van kwantumprocessors op systeemniveau, of QPU's, die fungeren als een nieuwe en krachtige klasse van versnellers.
Het overbruggen van klassieke en kwantumsystemen tot een hybride kwantumcomputer bestaat uit twee hoofdcomponenten.
De eerste is het ontwikkelen van een snelle verbinding met lage latentie tussen GPU's en QPU's, waardoor de hybride systemen GPU's kunnen gebruiken voor klassieke taken zoals circuitoptimalisatie, kalibratie en foutcorrectie. GPU's blinken hierin uit en kunnen de uitvoeringstijd van deze stappen versnellen en de communicatielatentie tussen klassieke en kwantumcomputers verkorten.
Ten tweede heeft de industrie een uniform programmeermodel nodig met tools die efficiënt en gebruiksvriendelijk zijn. Ervaring met HPC en AI wijst op de waarde van een solide softwarestack.
Het juiste gereedschap voor de klus
Momenteel betekent het programmeren van QPU's het gebruik van het kwantumequivalent van low-level assemblagecode, meestal buiten het bereik van wetenschappers. Bovendien missen ontwikkelaars een uniform programmeermodel en een toolchain voor compilers waarmee ze hun werk op elke QPU kunnen uitvoeren.
NVIDIA besprak zijn eerste werk aan een beter programmeermodel in een blog van maart.
Wetenschappers moeten de mogelijkheid hebben om delen van hun HPC-apps eerst over te zetten naar een gesimuleerde QPU en vervolgens naar een echte. Dat vereist een compiler om ze in staat te stellen op hoge prestatieniveaus en op vertrouwde manieren te werken. Door GPU-versnelde simulatietools, een programmeermodel en een compiler-toolchain te combineren, zullen HPC-onderzoekers in staat zijn om hybride kwantumdatacenters voor de toekomst te bouwen.
NVIDIA heeft tutorials en video's als je meer wilt weten. Bekijk een GTC-sessie en woon een ISC-zelfstudie
over het onderwerp. Lees over NVIDIA's Staatsvector en Tensor-netwerk bibliotheken voor een diepe duik in wat u kunt doen met GPU's.
Neem contact op met StorageReview
Nieuwsbrief | YouTube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | Facebook | TikTok | RSS Feed
