Nvidia объявила о ускорении своих инициатив в области квантовых вычислений в суперкомпьютерных центрах по всему миру с помощью своей открытой платформы Nvidia CUDA-Q. Суперкомпьютерные площадки в Германии, Японии и Польше используют эту платформу для улучшения квантовых процессоров (QPUs) в своих системах вычислительной техники с ускорением Nvidia. Кроме того, Nvidia сообщила о девяти новых суперкомпьютерах, которые используют суперчипы Nvidia Grace Hopper для ускорения научных исследований, обеспечивая в общей сложности 200 экзофлопсов — 200 квинтильонов вычислений в секунду — энергоэффективной мощности AI.
QPUs являются основой квантовых компьютеров, используя поведение частиц, таких как электроны или фотоны, для выполнения расчетов гораздо быстрее, чем традиционные процессоры. В суперкомпьютерном центре Jülich в Германии QPU, разработанный компанией IQM Quantum Computers, дополнит суперкомпьютер Jupiter, который работает на суперчипе Nvidia GH200 Grace Hopper. Суперкомпьютер ABCI-Q в Японии, расположенный в Национальном институте передовых промышленных наук и технологий (AIST), нацелен на развитие квантовых вычислений в стране. Он также работает на архитектуре Nvidia Hopper и будет использовать QPU от компании QuEra.
В Польше Польский суперкомпьютерный и сетевой центр (PSNC) установил два фотонных QPU от компании ORCA Computing, которые интегрированы с новой вычислительной разделом, ускоренной архитектурой Nvidia Hopper. «Квантовые вычисления будут развиваться через интеграцию квантовых и суперкомпьютеров с GPU», — отметил Тим Коста, директор Nvidia по квантовым вычислениям и HPC. «Наша платформа позволяет таким учреждениям, как AIST, JSC и PSNC, расширять горизонты научных исследований».
С интегрированным QPU в ABCI-Q исследователи AIST будут изучать квантовые приложения в области AI, энергетики и биологии, используя атомы рубидия, контролируемые лазерным светом в качестве кубитов — идентичные атомы, применяемые в прецизионных атомных часах, прокладывающие путь для масштабируемых квантовых процессоров высокой точности. «Исследования Японии будут способствовать развитию практических приложений квантовых вычислений с помощью квантово-классического ускоренного суперкомпьютера ABCI-Q», — отметил Масаhiro Хорибе, заместитель директора G-QuAT/AIST.
QPUs в PSNC будут способствовать исследованиям в области биологии, химии и машинного обучения с использованием двух систем PT-1 квантовой фотоники. Эти системы применяют одиночные фотоны на телекоммуникационных частотах в качестве кубитов, позволяя создать модульную квантовую архитектуру, построенную из стандартных телекоммуникационных компонентов. «Наша коллаборация с ORCA и Nvidia создала уникальную среду для разработки новой квантово-классической гибридной системы в PSNC», — сообщил Кшиштоф Куровский, технический директор PSNC. «Бесшовная интеграция и программирование нескольких QPUs и GPUs крайне важны для разработчиков, открывая двери для нового поколения квантово-ускоренных суперкомпьютеров».
Интеграция QPU с Jupiter позволит исследователям JSC разрабатывать квантовые приложения для химических симуляций и оптимизационных задач, подчеркивая, как квантовые вычисления могут улучшить классические суперкомпьютеры. Этот QPU работает на сверхпроводящих кубитах, выступая в роли искусственных атомов при низких температурах. «Гибридное квантово-классическое суперкомпьютерование делает квантовые вычисления более доступными», — сказала Кристель Михильсен, руководитель группы обработки квантовой информации JSC.
CUDA-Q выделяется как открытая и QPU-независимая платформа для квантово-классических ускоренных супервычислений, предпочитаемая многими организациями, реализующими QPU. Суперчипы Nvidia Grace Hopper призваны ускорить научные исследования в девяти суперкомпьютерных центрах. Новые участники включают EXA1-HE во Франции, Helios в Польше и Alps в Швейцарии, среди прочих.
«При использовании для AI, системы Grace Hopper играют ключевую роль в ускорении климатических исследований, открытия лекарств и достижений в различных областях», — отметил Иэн Бак, вице-президент Nvidia по гипермасштабным и HPC. Кроме того, Isambard-AI и Isambard 3 из Университета Бристоля, наряду с объектами в Лос-Аламосской национальной лаборатории и Техасском центре передового вычисления, являются частью расширяющейся сети суперкомпьютеров на базе Nvidia Arm, использующих суперчипы Grace и архитектуру Hopper.
С учетом важности суверенного AI, инвестиции в контролируемые на национальном уровне данные и инфраструктуру ускоряют разработку эффективных суперкомпьютеров на основе AI. Используя технологию межсоединения NVLink-C2C от Nvidia, GH200 служит движущей силой для множества научных суперкомпьютерных центров по всему миру, обеспечивая быстрый переход от установки к операционной науке.
Первый этап Isambard-AI включает суперкомпьютер HPE Cray EX2500, оснащенный 168 суперчипами Nvidia GH200, что делает его одним из самых эффективных суперкомпьютеров на сегодняшний день. С добавлением еще 5,280 суперчипов Nvidia Grace Hopper этим летом ожидается значительное увеличение производительности. «Isambard-AI позиционирует Великобританию в качестве лидера в области AI, способствуя инновациям в открытой науке как на национальном, так и на международном уровне», — заявил Симон Макинтош-Смит из Университета Бристоля. «Наша коллаборация с Nvidia позволила нам быстро реализовать первый этап, что привело к значительным достижениям в области анализа данных, открытия лекарств и климатических исследований».