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Connessione ad alta velocità per computer quantistici con supercomputer
Collegando il calcolo quantistico e quello GPU, i ricercatori possono ora eseguire simulazioni su larga scala e carichi di lavoro ibridi in modo più efficiente.
I computer quantistici calcolano con qubit, in modo totalmente diverso dai normali computer, ma questi qubit sono instabili e commettono errori frequenti.Per risolverli, i sistemi quantistici hanno bisogno dell’aiuto di potenti computer classici in grado di eseguire rapidamente algoritmi di correzione.Il problema è che le attuali connessioni tra processori quantistici e sistemi classici sono troppo lente per questa correzione in tempo reale.
Il nuovo NVQLink di NVIDIA mira a risolvere questo problema.Si tratta di un collegamento dati ad alta velocità che collega direttamente i processori quantistici ai supercomputer basati su GPU.Il collegamento consente ai dati di spostarsi tra i due sistemi quasi istantaneamente, consentendo di controllare e correggere i qubit mentre funzionano.
Ecco come funziona: durante un calcolo, il processore quantistico invia i dati sui suoi qubit al sistema GPU.Le GPU quindi analizzano queste informazioni, calcolano le eventuali correzioni necessarie e le inviano indietro tramite NVQLink.Ciò avviene continuamente, aiutando il sistema quantistico a rimanere stabile e accurato.
NVQLink funziona con il software CUDA-Q di NVIDIA, che consente agli sviluppatori di eseguire insieme l'elaborazione quantistica e classica all'interno dello stesso programma.Questa integrazione aiuta a creare sistemi ibridi in grado di gestire problemi complessi nella scienza dei materiali, nella chimica e nelle simulazioni avanzate molto più velocemente dei soli computer tradizionali.
La configurazione combina i punti di forza di entrambi i sistemi.Il processore quantistico gestisce attività specifiche quantistiche come simulazioni molecolari o crittografia, mentre le GPU gestiscono attività di controllo e elaborazione rapida dei dati.Questo approccio “ibrido” aiuta i ricercatori a utilizzare i computer quantistici in modo più efficace e a ridimensionarli per esperimenti più ampi.
NVIDIA ha sviluppato NVQLink con diversi centri di ricerca statunitensi, tra cui Brookhaven, Fermilab, Lawrence Berkeley, Los Alamos, Oak Ridge, Pacific Northwest, Sandia e MIT Lincoln Laboratories.La tecnologia supporta anche molti sviluppatori di hardware e controller quantistici, rendendo più semplice la connessione di diversi sistemi quantistici.