研究人員可以在熱門伺服器上或有 NVIDIA DGX 系統的新設備上使用 NVIDIA cuQuantum SDK 加速量子運算工作。
新興技術的培育需要集合眾人的力量，因此 NVIDIA 正與 Google 量子人工智慧、IBM 和其他公司合作，將量子運算提升到一個新水平。
量子運算 (Quantum computing) 解決機器開發、氣候研究、機器學習和金融等領域以前無法解決的問題。
現在的量子電腦因為運算能力仍然太小及容易出錯的原因而無法有效解決問題，目前也無法確定哪些量子演算法比現今傳統電腦更具有吸引力和優勢。
為了幫助推進量子運算的研究，NVIDIA 在GTC 2021 發布 cuQuantum 軟體開發套件，以模擬量子運算訓練中的模擬。
模擬幫助研究人員以當前量子硬體無法實現的規模和性能快速設計和測試新的量子演算法。它們對於幫助驗證和基準測試下一代量子硬體也至關重要。
NVIDIA 正在幫助加速這項工作。從現在開始，第一個 cuQuantum 函式庫推出公測版供開發者下載。
這個函式庫被稱為 cuStateVec，一個狀態向量模擬方法的加速器。cuStateVec 在記憶體中記錄系統的所有狀態，並且可以擴展到數十個量子位。
即將於 12 月面世的第二個函式庫 cuTensorNet 是使用張量網路方法的加速器。它可以在一些有展望的近期演算法上處理多達數千個量子位。
適用於領先的框架
NVIDIA 也已經將 cuStateVec 整合到 qsim，qsim是 Google Quantum AI 的狀態向量模擬器，它是量子電腦透過 Cirq 來編程量子運算的開源框架。使用者無論在哪裡下載使用 Cirq 現在都可以開始使用 cuQuantum 來加速。
Google Quantum AI 的 Catherine Vollgraff Heidweiller 表示：“量子運算有望解決傳統系統無法解決的運算難題。這種高性能模擬堆疊將加速世界各地為量子運算開發演算法和應用程式的研究人員的工作。
cuQuantum 背後的龐大社區
NVIDIA 的 cuQuantum SDK 正被量子運算行業的領航企業採用。
包括橡樹嶺、阿貢、勞倫斯伯克利和太平洋西北國家實驗室等國家實驗室，和加州理工學院、牛津大學和麻省理工的大學研究小組，以及 IonQ 等公司都在將cuQuantum 整合到他們的工作流程中。
總部位於巴黎的量子運算公司Pasqal 購入了NVIDIA DGX POD，並在系統上使用 cuQuantum 進行模擬。這個新創公司的創新將應用到藥物設計與智慧行動等領域的加速工作。
Pasqal 的技術長 Loic Henriet 說“量子系統是否能進行強大、精細模擬的能力對我們的工作非常重要，cuQuantum 軟體與 DGX A100 硬體的結合將戲劇化地加速研究進展。”
進入量子模擬
為了幫助開發者快速開發，NVIDIA 將模擬軟體導入到一個優化的容器在 NVIDIA DGX A100 系統上運行，進而創造一個 DGX 量子設備。
這些設備包括 Google Quantum AI 的 Cirq 框架和 qsim 模擬器，以及 cuQuantum 和 NVIDIA 的 HPC SDK。該軟體將於明年年初在 NVIDIA NGC 目錄上發布。
NVIDIA 已經在量子運算領域的關鍵問題，如秀爾演算法 (Shor’s Algorithm)、隨機量子迴路 (random quantum circuit) 和變分量子特徵解 (variational quantum eigensolver) 等展示了這款使用設備軟體的研發成果。
立即試用 cuQuantum 來加速量子研究。
透過線上 NVIDIA GTC 詳細了解cuQuantum議題，或您可於下方 NVIDIA 創辦暨執行長黃仁勳的 GTC 主題演講。