（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

當(dāng)今高性能計(jì)算機(jī)模擬量子計(jì)算任務(wù)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，性能正在逐漸上升。這表明經(jīng)典高性能計(jì)算（HPC）系統(tǒng)正在為量子技術(shù)研究和商業(yè)化貢獻(xiàn)力量。

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隨著量子計(jì)算機(jī)的不斷改進(jìn)，研究人員分享了混合計(jì)算模型的落地愿景，其中量子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)會(huì)協(xié)同工作以執(zhí)行最適合各自系統(tǒng)的工作任務(wù)。此外，為了使這些系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，還需要一個(gè)高效且易于使用的集成編程環(huán)境。

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因此，英偉達(dá)（NVIDIA）正在為未來(lái)計(jì)算鋪平道路。在2022 GTC 大會(huì)上，英偉達(dá)展示了發(fā)布cuQuantum一年來(lái)取得的成果。

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cuQuantum于2021年GTC大會(huì)上發(fā)布，是一個(gè)在GPU加速系統(tǒng)上模擬量子電路的開發(fā)平臺(tái)。具體來(lái)說(shuō)，cuQuantum是一個(gè)用于加速量子計(jì)算工作流程的優(yōu)化庫(kù)和工具SDK（軟件包），通過(guò)NVIDIA GPU、Tensor Core GPU，開發(fā)人員可以將基于狀態(tài)向量和張量網(wǎng)絡(luò)方法的量子電路模擬速度提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

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英偉達(dá)表示，cuQuantum正以不斷擴(kuò)大的生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)協(xié)作進(jìn)入量子計(jì)算市場(chǎng)，在為未來(lái)的強(qiáng)大系統(tǒng)創(chuàng)建編程模型。目前已與量子計(jì)算領(lǐng)域的多家公司合作，以創(chuàng)建開發(fā)人員對(duì)未來(lái)超高性能系統(tǒng)進(jìn)行編程所需的工具。

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此次大會(huì)上，加拿大光量子計(jì)算企業(yè)Xanadu宣布已將cuQuantum集成到PennyLane量子云平臺(tái)中。

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Xanadu的PennyLane負(fù)責(zé)人Lee O'Riordan表示：“PennyLane的用戶們將使用cuQuantum獲得HPC性能，這為我們的研發(fā)社區(qū)打開了大門。現(xiàn)在，用戶將體驗(yàn)無(wú)感式過(guò)渡到最佳解決方案——從本地機(jī)器上通過(guò)混合量子工作負(fù)載的測(cè)試和開發(fā)，輕松過(guò)渡到最快的計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行。”

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cuQuantum的產(chǎn)品經(jīng)理Sam Stanwyck講道：“cuQuantum和PennyLane的集成將為量子機(jī)器學(xué)習(xí)和量子化學(xué)創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)大的模擬堆棧，促使研究社區(qū)能夠利用量子電路加速GPU模擬。NVIDIA將與Xanadu等更多創(chuàng)新者合作，使高性能經(jīng)典計(jì)算資源能夠突破量子計(jì)算研究的界限?！?/p>

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IBM Quantum合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)副總裁Aparna Prabhakar說(shuō)：“加速量子工作流程代表著未來(lái)高性能計(jì)算落地的關(guān)鍵。但有效模擬一般動(dòng)態(tài)量子電路可能是一大挑戰(zhàn)，我們期待通過(guò)基于QIR的工具鏈和英偉達(dá)cuQuantum等平臺(tái)來(lái)應(yīng)對(duì)?！?/p>

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據(jù)英偉達(dá)介紹，美國(guó)量子軟件公司QC Ware正在使用超級(jí)計(jì)算機(jī)和cuQuantum運(yùn)行量子化學(xué)和量子機(jī)器學(xué)習(xí)算法，美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Perlmutter系統(tǒng)也在采用cuQuantum推進(jìn)藥物發(fā)現(xiàn)和氣候科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。

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截止目前，cuQuantum已為IBM、美股橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、法國(guó)量子計(jì)算公司Pasqal、美國(guó)量子軟件初創(chuàng)企業(yè)Zapata Computing、Xanadu、QC Ware、國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等眾多組織和公司提供服務(wù)。

原文鏈接：

https://blogs.nvidia.com/blog/2022/03/22/hybrid-quantum-computing-ecosystem/

文：NVIDIA編譯：李每編輯：慕一
注：本文編譯自“?NVIDIA”，不代表量子前哨觀點(diǎn)。