Компания NVIDIA расширила свою открыто-исходную квантовую платформу CUDA-Q, добавив новый оркестрационный слой CUDA-Q Logical. Он предназначен для разработки и тестирования безошибочных (fault-tolerant) квантовых приложений на уровне логических кубитов и ускоряет оценку полной архитектуры системы.
Логические кубиты и квантовая коррекция ошибок
В безошибочных квантовых вычислениях один логический кубит кодируется с помощью множества физических кубитов и схем квантовой коррекции ошибок. Это позволяет компенсировать шум и масштабировать вычисления для задач в области материаловедения, разработки лекарств и финансового моделирования.
CUDA-Q Logical даёт исследователям единое средство для моделирования и оркестрации:
- квантовых алгоритмов и схем на уровне логических кубитов
- различных error-correction codes и параметров кодов
- аппаратных архитектур QPU и управляющей электроники
- ресурсов: числа физических кубитов, времени выполнения, пропускной способности
По словам Timothy Costa, вице-президента и главы квантового направления NVIDIA, новый слой обеспечивает открытую и настраиваемую платформу, способную описывать все аспекты безошибочной системы, независимо от типа кубитов и архитектуры, и тем самым сокращать путь к практическому квантово‑GPU суперкомпьютингу.
Практические результаты и бенчмарк QUOPS
Fermilab использовала CUDA-Q Logical для оценки требований по физическим кубитам, времени работы и различных подходов к коррекции ошибок. По данным NVIDIA, типичный рабочий цикл по разработке безошибочной архитектуры сократился примерно с 5 месяцев до 3 недель, то есть примерно в 7 раз.
Компания Iceberg Quantum применила платформу к silicon spin qubits компании Diraq. Моделирование показало, что около 150 000 физических кубитов могут реализовать 1000 логических кубитов — примерно в 10 раз меньше, чем в прежних оценках Diraq.
CUDA-Q также получила поддержку бенчмарка QUOPS, разработанного Sandia National Laboratories. QUOPS является открытым, аппаратно-независимым тестом для измерения прогресса на пути к практическим безошибочным квантовым вычислениям. Публикуются первые результаты для QPU от Google, IBM и Quantinuum, а эталонная реализация доступна через CUDA-Q.
CUDA-Q Logical уже доступен в репозитории NVIDIA CUDA-Q на GitHub.
Источник: eeNews Europe
