NVIDIA acaba de comunicar que acelerará los esfuerzos de computación cuántica en centros nacionales de supercomputación de todo el mundo con la plataforma de código abierto NVIDIA CUDA-Q.
Centros de supercomputación de Alemania, Japón y Polonia utilizarán la plataforma para alimentar unidades de procesamiento cuántico (QPU) dentro de sus sistemas de alta computación acelerados por NVIDIA.
Las QPUs son los cerebros de los ordenadores cuánticos que utilizan el comportamiento de partículas como electrones o fotones para calcular de forma diferente a los procesadores tradicionales, con el potencial de hacer más rápidos ciertos tipos de cálculos.
El Centro de Supercomputación de Jülich (JSC) en Alemania, en el Forschungszentrum Jülich (FZJ), está instalando una QPU construida por IQM Quantum Computers como complemento a su superordenador JUPITER, sobrealimentado por el superchip NVIDIA GH200 Grace Hopper.
El superordenador ABCI-Q, ubicado en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST) de Japón, está diseñado para impulsar la iniciativa de computación cuántica del país. Equipado con la arquitectura NVIDIA Hopper, el sistema incorporará una QPU de QuEra.
El Poznan Supercomputing and Networking Centre (PSNC) de Polonia ha instalado recientemente dos QPU fotónicas, creadas por ORCA Computing, conectadas a una nueva partición del superordenador acelerada por NVIDIA Hopper.
‘La utilidad del cálculo cuántico será posible gracias a la estrecha integración de la supercomputación cuántica con la GPU’, afirma Tim Costa, director de cuántica y HPC en NVIDIA. ‘La plataforma de cálculo cuántico de NVIDIA equipa a pioneros como el AIST, el JSC y el PSNC para superar los límites del descubrimiento científico y avanzar en el estado del arte de la supercomputación cuántica integrada.’
La QPU integrada con ABCI-Q permitirá a los investigadores del AIST investigar aplicaciones cuánticas en IA, energía y biología, utilizando átomos de rubidio controlados por luz láser como qubits para realizar cálculos. Son los mismos tipos de átomos que se utilizan en los relojes atómicos de precisión. Cada átomo es idéntico, lo que proporciona un método prometedor para obtener un procesador cuántico a gran escala y de alta fidelidad.
‘Los investigadores de Japón avanzarán hacia las aplicaciones prácticas de la computación cuántica con el superordenador ABCI-Q de aceleración cuántica-clásica’, señala Masahiro Horibe, director adjunto de G-QuAT/AIST. ‘NVIDIA está ayudando a estos pioneros a ampliar los límites de la investigación en computación cuántica’.
Las QPUs de PSNC permitirán a los investigadores explorar la biología, la química y el aprendizaje automático con dos sistemas de fotónica cuántica PT-1. Los sistemas utilizan fotones individuales, o paquetes de luz, a frecuencias de telecomunicaciones como qubits. Esto permite una arquitectura cuántica distribuida, escalable y modular que utiliza componentes de telecomunicaciones estándar y disponibles en el mercado.
‘Nuestra colaboración con ORCA y NVIDIA nos ha permitido crear un entorno único y construir un nuevo sistema híbrido cuántico-clásico en PSNC’, subraya Krzysztof Kurowski, CTO y director adjunto de PSNC. ‘La integración y programación abierta y sencilla de múltiples QPU y GPU gestionadas eficientemente por servicios centrados en el usuario es esencial para desarrolladores y usuarios. Esta estrecha colaboración allana el camino hacia una nueva generación de superordenadores con aceleración cuántica para muchas áreas de aplicación innovadoras, no mañana, sino hoy.’
La QPU integrada en JUPITER permitirá a los investigadores del JSC desarrollar aplicaciones cuánticas para simulaciones químicas y problemas de optimización, además de demostrar cómo los superordenadores clásicos pueden acelerarse mediante ordenadores cuánticos. Está construido con qubits superconductores, o circuitos electrónicos resonantes, que pueden fabricarse para que se comporten como átomos artificiales a bajas temperaturas.
‘La computación cuántica está cada vez más cerca gracias a la supercomputación híbrida cuántica-clásica acelerada’, afirma Kristel Michielsen, responsable del grupo de procesamiento cuántico de la información del JSC. ‘Gracias a nuestra continua colaboración con NVIDIA, los investigadores del JSC harán avanzar los campos de la informática cuántica, así como la química y la ciencia de materiales’.
Al integrar estrechamente los ordenadores cuánticos con los superordenadores, CUDA-Q también permite a la computación cuántica con IA resolver problemas como los qubits ruidosos y desarrollar algoritmos eficientes.
CUDA-Q es una plataforma clásica de supercomputación cuántica acelerada independiente de la QPU y de código abierto. Es utilizada por la mayoría de las empresas que implementan QPU y ofrece el mejor rendimiento de su clase.
‘Estamos en una nueva era de la computación, en la que la capacidad de procesamiento cuántico revolucionará la forma de afrontar los retos más complejos de la humanidad. Con la plataforma de NVIDIA, será posible acelerar las aplicaciones para que investigadores y científicos puedan avanzar en diversas áreas, como la biología y la química. Estamos encantados de contribuir a la próxima generación de descubrimientos científicos’, subraya Marcio Aguiar, director de la división Enterprise de NVIDIA para Latinoamérica.
