我(wǒ)们(men)正(zhèng)在(zài)與(yǔ)量(liàng)子计算領域的(de)領導者(zhě)合作(zuò)，为開(kāi)發(fà)者(zhě)編程未来(lái)的(de)超高(gāo)性(xìng)能(néng)系(xì)統構建工具。
目前(qián)，高(gāo)性(xìng)能(néng)计算机可(kě)以大(dà)規模模拟量(liàng)子计算操作(zuò)，性(xìng)能(néng)強(qiáng)勁。如(rú)今，小規模、容易出(chū)錯的(de)量(liàng)子系(xì)統無法(fǎ)匹(pǐ)配。这(zhè)樣(yàng)，經(jīng)典的(de)HPC系(xì)統就(jiù)可(kě)以幫助量(liàng)子研究人(rén)員開(kāi)辟正(zhèng)确的(de)前(qián)進(jìn)道路(lù)。
随着量(liàng)子计算机的(de)發(fà)展(zhǎn)，研究人(rén)員对混合计算模型有(yǒu)着共(gòng)同(tóng)的(de)願景。在(zài)这(zhè)个(gè)模型中(zhōng)，量(liàng)子计算机和(hé)經(jīng)典计算机可(kě)以共(gòng)同(tóng)工作(zuò)，克(kè)服(fú)他(tā)们(men)擅长(cháng)應(yìng)对的(de)许多(duō)挑战。为了(le)擴大(dà)應(yìng)用(yòng)範围，这(zhè)些(xiē)系(xì)統将需要(yào)一(yī)个(gè)高(gāo)效和(hé)易于(yú)使用(yòng)的(de)統一(yī)編程环(huán)境。
我(wǒ)们(men)正(zhèng)在(zài)为今天(tiān)的(de)计算建立未来(lái)的(de)發(fà)展(zhǎn)道路(lù)。首先(xiān)，我(wǒ)们(men)将與(yǔ)IBM、橡樹(shù)嶺(lǐng)國(guó)家(jiā)實(shí)验(yàn)室(shì)、Pasqal等衆多(duō)企業或(huò)组織合作(zuò)，開(kāi)展(zhǎn)NVIDIAcuQuantum等商業工具。
通(tòng)用(yòng)软(ruǎn)件(jiàn)层(céng)
首先(xiān)，我(wǒ)们(men)正(zhèng)在(zài)開(kāi)發(fà)新(xīn)的(de)量(liàng)子編譯器。該編譯器被稱为nvq++，是(shì)一(yī)種(zhǒng)低(dī)級机器語(yǔ)言規範，用(yòng)于(yú)量(liàng)子计算机和(hé)經(jīng)典计算机之(zhī)間(jiān)的(de)交互，即量(liàng)子中(zhōng)間(jiān)表(biǎo)示(QIR)。
橡樹(shù)嶺(lǐng)國(guó)家(jiā)實(shí)验(yàn)室(shì)、Quantinum、Quantum、其(qí)他(tā)企業和(hé)组織的(de)研究人(rén)員都加入(rù)了(le)Linux基金(jīn)会(huì)成(chéng)立的(de)QIR聯盟。QIR聯盟實(shí)現(xiàn)了(le)一(yī)種(zhǒng)中(zhōng)立的(de)編程方(fāng)法(fǎ)，使量(liàng)子计算机和(hé)經(jīng)典计算机都能(néng)發(fà)挥出(chū)色(sè)的(de)性(xìng)能(néng)。
我(wǒ)们(men)還(huán)與(yǔ)IBM合作(zuò)，借(jiè)助QIR共(gòng)同(tóng)開(kāi)發(fà)開(kāi)源量(liàng)子仿真(zhēn)後(hòu)端。
橡樹(shù)嶺(lǐng)國(guó)家(jiā)實(shí)验(yàn)室(shì)的(de)研究人(rén)員将成(chéng)为該新(xīn)软(ruǎn)件(jiàn)的(de)第(dì)一(yī)批用(yòng)戶。
最(zuì)後(hòu)，我(wǒ)们(men)相信(xìn)HPC社區(qū)将在(zài)混合系(xì)統中(zhōng)應(yìng)用(yòng)这(zhè)種(zhǒng)統一(yī)的(de)編程模型。
IBMQuantum合作(zuò)夥伴生(shēng)态系(xì)統副總(zǒng)裁AparnaPrabhakar说(shuō):加快(kuài)量(liàng)子工作(zuò)流程是(shì)未来(lái)高(gāo)性(xìng)能(néng)计算發(fà)展(zhǎn)的(de)關(guān)鍵环(huán)节(jié)。然而(ér)，在(zài)實(shí)現(xiàn)高(gāo)效模拟通(tòng)用(yòng)动态量(liàng)子電(diàn)路(lù)的(de)过(guò)程中(zhōng)可(kě)能(néng)会(huì)遇到(dào)困难。我(wǒ)们(men)希望利用(yòng)基于(yú)QIR的(de)工具鍊(liàn)和(hé)NVIDIAcuQuantum等平台(tái)来(lái)應(yìng)对这(zhè)一(yī)挑战。
即使用(yòng)量(liàng)子工具。
你不(bù)必等待混合量(liàng)子系(xì)統的(de)出(chū)現(xiàn)。任何開(kāi)發(fà)者(zhě)都可(kě)以利用(yòng)加速计算技術(shù)和(hé)我(wǒ)们(men)的(de)工具立即進(jìn)行高(gāo)水平的(de)量(liàng)子研究。
NVIDIAcuQuantum現(xiàn)已全(quán)面(miàn)推出(chū)。借(jiè)助张(zhāng)量(liàng)网(wǎng)络庫和(hé)狀态向(xiàng)量(liàng)，NVIDIAcuQuantum可(kě)以運行複雜的(de)量(liàng)子電(diàn)路(lù)仿真(zhēn)。
我(wǒ)们(men)已經(jīng)推出(chū)了(le)cuQuantumdgxappliance的(de)測試版，这(zhè)是(shì)一(yī)个(gè)優化(huà)NVIDIADGXA100系(xì)統的(de)容器，包(bāo)括運行cuQuantum操作(zuò)所(suǒ)需的(de)所(suǒ)有(yǒu)组件(jiàn)。
研究人(rén)員利用(yòng)这(zhè)些(xiē)産品来(lái)應(yìng)对實(shí)際挑战。
例如(rú)，QCWare在(zài)勞倫斯伯克(kè)利國(guó)家(jiā)實(shí)验(yàn)室(shì)的(de)Perlmutter超級计算机上(shàng)使用(yòng)cuQuantum運行量(liàng)子化(huà)學(xué)和(hé)量(liàng)子机器學(xué)習算法(fǎ)。这(zhè)项工作(zuò)旨在(zài)促進(jìn)藥物(wù)研發(fà)和(hé)气(qì)候科學(xué)的(de)發(fà)展(zhǎn)。
量(liàng)子生(shēng)态系(xì)統不(bù)斷擴大(dà)。
我(wǒ)们(men)的(de)量(liàng)子産品得到(dào)了(le)不(bù)斷擴大(dà)的(de)企業生(shēng)态系(xì)統的(de)支持(chí)。
例如(rú)，Xanadu已經(jīng)将cuQuantum集成(chéng)到(dào)量(liàng)子机器學(xué)習和(hé)量(liàng)子化(huà)學(xué)構建的(de)開(kāi)源框架PennyLane中(zhōng)。橡樹(shù)嶺(lǐng)國(guó)家(jiā)實(shí)验(yàn)室(shì)用(yòng)于(yú)张(zhāng)量(liàng)网(wǎng)络量(liàng)子電(diàn)路(lù)仿真(zhēn)框架TNQVM。
此(cǐ)外(wài)，其(qí)他(tā)公(gōng)司還(huán)在(zài)其(qí)商用(yòng)量(liàng)子仿真(zhēn)器和(hé)框架中(zhōng)支持(chí)cuQuantum，如(rú)ClassiqClassiq量(liàng)子設计平台(tái)和(hé)ZapatacomputingOrquestra。
他(tā)们(men)加入(rù)了(le)現(xiàn)有(yǒu)的(de)合作(zuò)夥伴，包(bāo)括谷(gǔ)歌(gē)QuantumAI、IBM、IonQ和(hé)Pasqal，这(zhè)些(xiē)企業或(huò)组織已經(jīng)宣布(bù)将于(yú)今年(nián)11月(yuè)支持(chí)我(wǒ)们(men)的(de)软(ruǎn)件(jiàn)。