谷歌量子AI正在使用混合量子经典计算平台和英伟达Eos超级计算机模拟其量子处理器的物理特性。这将有助于克服量子计算硬件目前的局限性。由于研究人员所说的“噪声”，量子计算硬件目前只能运行一定数量的量子操作，然后计算不得不停止。エヌビディアのCUDA-Qプラットフォームを使用することで、GoogleはエヌビディアのEosスーパーコンピュータで1024個のH100 TensorコアGPUを活用し、非常に低コストで世界最大かつ最速の量子デバイスダイナミクスシミュレーションを実行し、40個の量子ビットのデバイスを包括的にシミュレートすることが可能となりました。通常、1週間かかったノイズのシミュレーションは、現在数分で完了できるようになりました。
エヌビディアとGoogleは力を合わせ、Googleの量子コンピュータプロセッサの設計プロセスを加速しています。
11月18日（月）、米東部時間に、エヌビディアは、Google Quantum AI（谷歌量子AI）とのコラボレーションにおいて、エヌビディアのCUDA-Qプラットフォームがサポートするシミュレーションを活用し、Googleの次世代量子コンピューティングデバイスの設計プロセスを加速することを発表しました。
Google Quantum AIは、ハイブリッド量子古典計算プラットフォームとエヌビディアのEosスーパーコンピュータを使用して、量子プロセッサの物理特性をシミュレートしています。これによって、量子コンピュータハードウェアの現在の制約に克服する手助けができます。「ノイズ」と研究者が呼ぶものにより、量子コンピュータハードウェアは現在、一定数の量子演算の実行の後に計算を停止せざるを得ません。
中国科技報によると、ノイズは「量子プロセッサの脅威」と報じられています。量子プロセッサはノイズに非常に敏感であり、微小な干渉、例えば熱による光子の乱れ、周囲の電気機器からのランダムな信号、物理的な振動などで、量子重ね合わせ状態を迅速に破壊し、量子コンピュータの精度に深刻な影響を与えます。したがって、実用的な量子コンピュータを構築する上での進展が可能かどうかは、根本的に「ノイズ」を征服することができるかどうかにかかっています。
エヌビディアとの協力を発表した当時、Google Quantum AIの研究科学者Guifre Vidal氏は述べています：
「ノイズを制御しつつ、量子ハードウェアの規模を拡大できる唯一の方法は、商業用途の量子コンピュータを開発することです。エヌビディアの高速計算を活用することで、ますます大きな量子チップデザインがノイズに及ぼす影響を探求しています。」
量子ハードウェア設計におけるノイズの理解には、量子プロセッサ内の量子ビットが環境とどのように相互作用するかを完全に捉えるため、複雑なダイナミクスシミュレーションが必要です。これらのシミュレーションは通常、非常に高価な計算リソースを必要とします。エヌビディアによると、CUDA-Qプラットフォームを使用することで、GoogleはエヌビディアのEosスーパーコンピュータで1024個のH100 TensorコアGPUを活用した世界最大かつ最速の量子デバイスダイナミクスシミュレーションの一つを、非常に低コストで行うことができます。
エヌビディアのCUDA-QとH100 GPUを活用することで、Googleは40量子ビットを含む装置を対象に包括的かつ高品質なシミュレーションを行うことができます。これは同様のシミュレーションで行われた最大規模の実行中です。CUDA-Qによるシミュレーション技術の提供により、ノイズのシミュレーションにかかっていた1週間の時間が数分で完了できるようになりました。
エヌビディアはCUDA-Qプラットフォームで、この加速ダイナミクスシミュレーションをサポートするソフトウェアを一般に提供し、量子ハードウェアエンジニアが彼らのシステム設計を迅速に拡張できるようにしています。
エヌビディアの量子およびHPCディレクター、ティム・コスタは、「AIスーパーコンピューティング能力は量子コンピューティングの成功を支援するでしょう。GoogleはCUDA-Qプラットフォームを使用して、現実の問題解決を促進するのに成功しました。GPUによる高速シミュレーションが中心的な役割を果たしています。」
