英伟达本周在GTC24上发布了一系列关于量子计算的消息，包括新产品、标志性合作以及面向量子开发者的新英伟达量子云。虽然提起量子计算领域，人们可能不会想到英伟达，但这家GPU/加速计算巨头多年来一直是该领域的重要参与者，如今几乎所有在经典硬件上进行量子模拟的经典系统都在使用其GPU。
HPC和量子计算主管蒂姆·科斯塔在GTC24前的一次简报中告诉HPCwire：“英伟达对量子计算的观点代表了下一代发展和加速计算。我们已经这样做了几十年，我们有早期投资建设平台的历史，使研究人员和科学家能够提前进入加速计算的这些新阶段。当然，第一个是CUDA的科学计算，这远远早于GPU在科学计算中的生产和使用。我们构建了这个平台来实现它。从那时起深度学习和生成AI一直是两个主要的转折点。
科斯塔说：“我们认为量子技术目前还处于拐点之前。有用的量子计算技术还不存在。但当它出现时，它看起来就像加速计算的演变。这将导致主要数据中心和科学计算仪器中计算异构性的增加，您将在您一直在使用的GPU和CPU旁边添加QPU（量子处理单元）。”以下是四个亮点：
英伟达的观点很有趣，因为它了解该公司广泛的硬件和软件组合。Costa列举了目前量子面临的许多常见需求——可靠的量子位、更多的量子位数（规模）、与HPC的广泛集成、纠错以及发现有用的算法——这些算法在量子硬件上运行时将优于经典系统——作为Nvidia的激励因素。
科斯塔说：“我们所做的是构建一个单一的量子堆栈，但我们以分解的方式发布它，以便有不同需求的人可以在不同的地方拦截该堆栈。我们的产品包括cu-QUANTUM，用于加速各种量子模拟，从算法设计、电路模拟到精确的物理、精确的设备建模和量子比特设计的低级模拟；DGX Quantum（集成的硬件/软件系统），用于将量子和经典整合在一起，具有非常低的延迟；CUDA-Q，这是我们的异构或集成量子经典平台，包括库和适当的模型工具和基础设施，用于纠错等。我们在英伟达所做的一切都是为了使研究人员能够实现目标，这是一个平台，而不是一个解决方案。这意味着我们有很多合作伙伴，我们非常注重建立伙伴关系。我们今天有超过160个合作伙伴，超过90%的大型量子计算初创公司正在与我们合作，超过78%的量子处理器（QPU）可以部署，今天支持CUDA-Q，因此它正在成为量子计算的通用语言。然后17个领先的框架中有15个在NVIDIA GPU上加速。这就是英伟达在量子上的背景。”
NVIDIA Quantum Cloud的发布可能是GTC24宣布的最重要的消息，而为越来越多的开发人员提供访问权限也是一个关键需求。科斯塔说：“如果你按每月主要框架的下载量来计算，目前量子开发人员的保守估计约为50万人。但只有50个公用的QPUs，其正常运行时间为10%到20%。因为这些是物理实验，按现代经典系统的标准来看，它们不是计算机。它们的规模很小。目前零容错量子位可用。但我们需要100到1000个或更多，以便进行有用的应用。我们需要增加量子资源的访问和可用性，以便世界科学家解决这些问题。”
此外，许多最大的云提供商——AWS、微软Azure、谷歌——以及量子硬件制造商——IBM、D-Wave等——都有QC培训、算法开发和提供QPUs访问的门户。从这个意义上说，英伟达正在加入其中，并且已经与许多供应商合作。确保其产品不会与大型云提供商直接竞争，例如，可能是英伟达的挑战。
科斯塔说：“当我们下周发布它时，它将是一组微服务，它允许CUDA cu开发者在本地编译他们的应用程序，并带有一个标志，上面写着请在Nvidia量子云上运行它，然后当他们键入斜线一个点时，该应用程序就会运行；它将调用我们的云API，并在我们提供的GPU超级计算机上的DGX云上运行。稍后，我们还将添加一个开发人员门户，一种新的门户网站，这样你就可以在云中使用编译器服务开发CUDA量子应用程序，既可以在该门户网站内，也可以作为本地调用的东西，称为编译器作为云API。然后，这些应用程序将在我们目前使用微服务的同一资源上运行。这也是互联网服务提供商能够真正发布他们自己的量子应用程序的地方。下周我们将展示QC的演示，QC是来自QC Ware的以量子为灵感的化学软件包，运行在NVDIA量子云上，这些GPU上，我们将会看到这些结果。最终，我们还将为我们的合作伙伴QPUs添加支持，作为Nvidia量子云中的量子后端。”
科斯塔提供了有关ABCI-Q和Gefion项目的更多细节。ABCI-Q系统将拥有2000多个H100 GPU和500个节点，由InfiniBand连接，并由CUDA-Q提供动力。“这是一个非常令人兴奋的系统，将使日本研究界能够解决前面幻灯片中的许多挑战。它将成为量子模拟、量子经典系统集成以及受量子技术启发的新算法开发的平台。”
盖夫翁超级计算机基于DGX SuperPOD架构，将由诺和诺德基金会部署，用于量子、医疗保健和绿色转型研究。科斯塔表示“不久前，他们宣布了NNFQCP（诺和诺德基金会量子计算计划），这是一项为期12年的计划，旨在建造一台能够解决生命科学领域重要问题的量子计算机。这确实是一个完整的量子计算程序，也是一个大型的社区灯塔，在低级量子比特设计一直到生命科学应用的算法设计方面都做了非常有趣的工作。因此，这台超级计算机对于这项工作来说是必不可少的，很高兴看到他们用它做了什么。”
