Desbloqueando la Computación Cuántica: Cómo Nvidia Está Pionereando su Futuro Escalable Más Allá de la IA

Computación Cuántica: Una Nueva Frontera en Tecnología

La computación cuántica representa la siguiente evolución de la tecnología, aunque sigue siendo un territorio en gran medida inexplorado. Los investigadores enfrentan numerosos desafíos, como la corrección de errores, la escalabilidad, los costos y el desarrollo de hardware y software avanzados capaces de ejecutar simulaciones de alto rendimiento.

Para impulsar la exploración científica en este ámbito de vanguardia, Nvidia ha lanzado Quantum Cloud, una plataforma que permite a los usuarios construir y probar aplicaciones y algoritmos cuánticos en la nube. Quantum Cloud de Nvidia se basa en la plataforma de computación cuántica de código abierto CUDA-Q, utilizada por tres cuartas partes de las empresas que despliegan unidades de procesamiento cuántico (QPUs). Según Tim Costa, director de HPC y Computación Cuántica en Nvidia: "La computación cuántica presenta una frontera revolucionaria que requerirá las mentes más brillantes para avanzar".

Acelerando la Exploración Cuántica

Nvidia busca eliminar las barreras a la exploración cuántica con su Quantum Cloud, que incluye varias capacidades innovadoras:

- Eigensolver Cuántico Generativo: Desarrollado en colaboración con la Universidad de Toronto, esta tecnología utiliza modelos de lenguaje grandes (LLMs) para acelerar el descubrimiento de la energía del estado fundamental de una molécula, identificando la configuración más estable de manera eficiente.

- QC Ware Promethium: Una herramienta que aborda problemas complejos de química cuántica, especialmente en simulaciones moleculares.

- Integración de Classiq con CUDA-Q: Esta función ayuda a los investigadores cuánticos a generar programas grandes y evaluar circuitos cuánticos.

Costa subraya la misión de Quantum Cloud: empoderar a los científicos de todo el mundo para aprovechar la computación cuántica y convertir sus ideas en realidad.

El Ecosistema Cuántico de Nvidia

Nvidia ha establecido un vasto ecosistema con 160 socios en computación cuántica. Empresas líderes como Google Cloud, Microsoft Azure, Oracle Cloud, IonQ, IQM Quantum Computers, OQC, ORCA Computing, qBraid y Quantinuum están integrando Quantum Cloud en sus servicios.

Por ejemplo, investigadores de HSBC han desarrollado una aplicación de aprendizaje automático cuántico (ML) capaz de detectar fraudes en pagos digitales, logrando simulaciones con 165 qubits en GPUs de Nvidia. Esto representa un avance significativo, ya que la mayoría de los proyectos típicamente utilizan menos de 40 qubits. Los investigadores aprovecharon técnicas de ML a través de CUDA Quantum y el software cuTensorNet en las GPUs de Nvidia para abordar los desafíos relacionados con la escala.

Nvidia colabora con casi dos docenas de universidades para formar a la próxima generación de científicos informáticos, desarrollando planes de estudio y materiales educativos centrados en CUDA Quantum. La compañía también co-patrocinó el hackathon QHack, donde el equipo ganador de Qkrishi en India utilizó CUDA Quantum para simular materiales y mejorar el diseño de baterías.

“Cerrar la brecha entre la computación tradicional y la cuántica es vital para el futuro”, destacó Theresa Mayer, VP de Investigación en la Universidad Carnegie Mellon. Las iniciativas de Nvidia buscan equipar a estudiantes e investigadores con las habilidades necesarias para sobresalir en un emergente panorama tecnológico híbrido.

Apoyando Innovaciones Cuánticas Globales

Las tecnologías CUDA Quantum de Nvidia sustentan numerosos proyectos cuánticos globales, incluyendo:

- La integración del paquete de química cuántica Promethium de QC Ware con Nvidia Quantum Cloud.

- La iniciativa ABCI-Q en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón, uno de los supercomputadores más grandes dedicados a la investigación cuántica.

- Un despliegue de Nvidia DGX SuperPOD por la Fundación Novo Nordisk.

- Implementación de CUDA Quantum en superchips NVIDIA Grace Hopper en el Centro de Investigación de Supercomputación Pawsey en Australia.

- La nueva integración de CUDA Quantum de Classiq, que automatiza la generación de programas cuánticos optimizados para investigadores.

- El esfuerzo de ORCA Computing para establecer un banco de pruebas de computación cuántica para el Centro Nacional de Computación Cuántica del Reino Unido, que cuenta con un clúster de GPU de Nvidia con CUDA Quantum.

- El entorno de desarrollo basado en la nube de qBraid, mejorado por la integración de CUDA Quantum.

- La investigación de BlueQubit, que demuestra que la tecnología de Nvidia es capaz de ofrecer las emulaciones cuánticas más rápidas y de mayor tamaño en GPUs.

Al impulsar los límites de la tecnología cuántica, Nvidia está allanando el camino para avances innovadores en el campo de la computación.