Nvidia 推出量子計算中心，搭載 CUDA-Q 平台

Nvidia 宣布將透過其開源平台 Nvidia CUDA-Q 在全球超級計算中心加速量子計算計畫。德國、日本和波蘭的超級計算設施將利用此平台強化其基於 Nvidia 加速的高效能計算系統中的量子處理單元（QPU）。此外，Nvidia 還透露全球有九台新超級計算機正在使用 Nvidia Grace Hopper 超級芯片，以加速科學研究和發現，總計提供 200 exaflops—每秒 200 魁特靈計算的能源效率 AI 處理能力。

QPU 作為量子計算機的核心，利用粒子行為（如電子或光子）進行運算，速度遠超傳統處理器。在德國的 Jülich 超級計算中心（JSC），由 IQM Quantum Computers 開發的 QPU 將補充 Jupiter 超級計算機，後者由 Nvidia GH200 Grace Hopper 超級芯片提供動力。日本的 ABCI-Q 超級計算機位於先進產業科學技術研究所（AIST），旨在推動該國的量子計算發展，並由 Nvidia Hopper 架構供電，將集成來自 QuEra 的 QPU。

在波蘭，波茲南超級計算與網絡中心（PSNC）已安裝兩台由 ORCA Computing 提供的光子 QPU，這些 QPU 與由 Nvidia Hopper 加速的新超級計算機分區整合。Nvidia 量子與高效能計算總監 Tim Costa 表示：「量子計算將通過量子與 GPU 超級計算的整合而蓬勃發展。我們的平台使 AIST、JSC 和 PSNC 等機構能夠推動科學探索的邊界。」

隨著 QPU 集成到 ABCI-Q，中的 AIST 研究人員將探索 AI、能源和生物科學中的量子應用，利用激光控制的鋰原子作為量子位—這些原子在精密原子鐘中使用，為可擴展的高保真量子處理器鋪平道路。G-QuAT/AIST 副主任 Masahiro Horibe 表示：「日本的研究人員將通過 ABCI-Q 量子-經典加速超級計算機推進實用的量子計算應用。」

PSNC 的 QPU 將使用兩個 PT-1 量子光子系統促進生物學、化學和機器學習方面的研究。這些系統利用電信頻率的單光子作為量子位，實現了由標準電信元件構建的模組化量子架構。PSNC 首席技術官 Krzysztof Kurowski 提到：「我們與 ORCA 和 Nvidia 的合作為在 PSNC 開發新的量子-經典混合系統創造了獨特的環境，多个 QPU 和 GPU 的無縫集成和編程對開發人員至關重要，將為新一代量子加速超級計算機開啟新的大門。」

QPU 與 Jupiter 的整合將使 JSC 研究人員能夠在化學模擬和優化挑戰方面創新，突顯量子計算如何增強傳統超級計算機。該 QPU 使用超導量子位，在低溫下作為人造原子運行。JSC 量子信息處理小組負責人 Kristel Michielsen 表示：「混合量子-經典超級計算使量子計算變得更加易於接觸。」

CUDA-Q 脫穎而出，成為開源且不依賴 QPU 的量子-經典加速超級計算平台，受到許多部署 QPU 的組織的青睞。Nvidia 的 Grace Hopper 超級芯片預計將在九個超級計算中心中強化科學研究。新增加的包括法國的 EXA1-HE、波蘭的 Helios 和瑞士的 Alps 等。

Nvidia 高級副總裁 Ian Buck 指出：「當用於 AI 時，Grace Hopper 系統對於加速氣候研究、藥物發現及各領域的突破至關重要。」此外，來自布里斯托大學的 Isambard-AI 和 Isambard 3 以及洛斯阿拉莫斯國家實驗室和德克薩斯高級計算中心的設施，正成為利用 Grace 超級芯片和 Hopper 架構的 Nvidia Arm 超級計算機的擴展網絡的一部分。

隨著各國認識到主權 AI 的重要性，對國內控制的數據和基礎設施的投資正在加速高效能 AI 驅動的超級計算機的發展。利用 Nvidia 的 NVLink-C2C 互聯技術，GH200 成為全球多個科學超級計算中心的動力源，促進了從安裝到運行科學的迅速轉變。

Isambard-AI 的初始階段包括一台配備 168 個 Nvidia GH200 超級芯片的 HPE Cray 超級計算機 EX2500，使其成為迄今為止最有效的超級計算機之一。隨著今夏額外提供的 5,280 顆 Nvidia Grace Hopper 超級芯片，預計性能將顯著提升。布里斯托大學的 Simon McIntosh-Smith 表示：「Isambard-AI 使英國成為 AI 的領導者，增強了國內外開放科學的創新。我們與 Nvidia 的合作使我們能夠迅速交付第一階段，推動數據分析、藥物發現和氣候研究的重大進展。」