NVIDIA провела в Юліху рекордну симуляцію відмовостійких квантових обчислень

Дослідники NVIDIA провели на суперкомп’ютері JUPITER у Юліху найбільшу, за заявою компанії, комплексну симуляцію відмовостійкої квантової системи. Модель охопила 104 кубіти та враховувала реалістичний апаратний шум.

JUPITER працює на базі суперчипів NVIDIA GH200 у Forschungszentrum Jülich. Симуляція відтворювала культивацію магічних станів — підхід до відмовостійких квантових обчислень, який, за даними NVIDIA, потребує на 90% менше фізичних кубітів, ніж попередні методи.

Симуляція враховує апаратний шум

Квантові операції супроводжуються шумом і помилками, тому відмовостійкі системи мають регулярно створювати магічні стани — спеціальну конфігурацію кубітів, яка витрачається під час обчислень. NVIDIA заявила, що симуляція дала змогу перевірити сучасний підхід до цього процесу в умовах реалістичного шуму.

За словами компанії, отримані дані допоможуть оцінювати майбутні конструкції до створення апаратного забезпечення та зменшити кількість випробувань методом проб і помилок. Серед потенційних сфер застосування NVIDIA назвала пошук ліків, фінансове моделювання та матеріалознавство.

Від чотирьох GPU до 8192

Підготовку проводили на системі GB200 NVL72 у NVIDIA Accelerated Quantum Research Center. Команда масштабувала тести від чотирьох GPU до сотень, а потім перенесла розрахунки на 8192 GPU JUPITER.

За даними NVIDIA, це скоротило тривалість окремої симуляції з кількох тижнів до кількох днів. Для розрахунків використали програмне забезпечення cuQuantum і платформу CUDA-Q з відмовостійким логічним рівнем.

Раніше в Юліху моделювали 50 кубітів в ідеальних умовах без шуму. Нова робота, за заявою NVIDIA, стала першою симуляцією такого масштабу, що комплексно моделює відмовостійкий квантовий процесор із реалістичними помилками.