NVIDIA Quantum
加速科學探索的未來發展。
概覽
何謂加速量子超級運算？
量子處理器 (QPU) 實現了一種新款運算模型，對各行各業具有潛在影響。 將 QPU® 轉化為實用的量子電腦，代表與最先進的 AI 超級電腦相整合。NVIDIA 正與 QPU 開發人員合作，打造這類實用、加速的量子超級電腦。
加速量子運算研究
NVIDIA 加速量子運算研究中心
NVIDIA 加速量子運算研究中心（NVAQC）正在將量子位元轉變為加速量子超級電腦。NVAQC 將合作夥伴的量子硬體與最先進的 NVIDIA GB200 NVL72 系統相整合，為開發人員和學術界提供擴充量子運算硬體和應用程式所需的重大進展。
解決方案
加速量子運算
NVIDIA NVQLink
NVQLink 是開放式架構，可整合所有量子處理器模式與 AI 超級運算技術。NVQLink 在量子硬體實現低延遲、高傳輸量、GPU 加速的量子糾錯效能。NVQLink 成為關鍵連結，串聯 QPU 製造商、量子控制器供應商與超級運算中心，共同推進量子電腦邁向混合式、實用規模應用。
NVIDIA CUDA-QX
從量子錯誤修正到混合求解器等各領域的量子研究人員和開發人員，均利用 GPU 程式設計來加速應用程式。這需要高度最佳化的特定領域函式庫。NVIDIA CUDA-QX 建立在 CUDA-Q™ 之上，是一款用於加速研究與開發函式庫和工具的集合，實現有用的加速量子超級運算。
置信傳播-排序統計解碼演算法 (BP-OSD) 是其中一種最具前景的可擴充量子錯誤修正方法。CUDA-Q QEC 以最先進的延遲與輸送量加速 BP-OSD，與業界標準解碼器相比，單次加速可提高 29-35 倍，對於需要同時解碼多綜合症的高輸送量用例，還可額外提高 42 倍。
NVIDIA CUDA-Q
量子加速應用程式不會只執行在量子資源，而是具有混合性質（量子與古典）。為了從量子物理學家的演算法開發過渡到領域科學家的應用程式開發，需要一個提供高效能、與現今的應用程式和程式設計範例相互操作，同時領域科學家熟悉並易接近的開發平台。
利用統一的程式設計模型，NVIDIA® CUDA-Q 是一款首創的量子-古典複合式電腦平台，實現 QPU、量子模擬、GPU 和 CPU 在一個系統中的整合和編程。CUDA-Q 為開放原始碼，專為效能打造，提供高階語言，可用於開發及執行量子-古典複合式應用程式。
NVIDIA cuQuantum
NVIDIA cuQuantum 是一套用於加速量子線路模擬的低階函式庫。cuQuantum 主要由打造線路模擬框架並加速 Cirq、Qiskit、PennyLane 等的開發人員使用。
cuQuantum 提供具有多 GPU 加速功能的狀態向量 (cuStateVec) 和張量網路 (cuTensorNet) 線路模擬演算法。
cuQuantum 設備是一款 Docker 容器，由 cuQuantum 加速並針對 NVIDIA 平台進行最佳化的各大社群框架組成。
NVIDIA cuQuantum 設備可在 NVIDIA NGC™ 目錄中取得。
NVIDIA cuPQC
為了確保全球敏感資料的安全性和真實性，企業如今必須改用能夠抵禦量子運算攻擊的演算法。這種新型量子安全加密技術被稱作後量子密碼學 (PQC)。
NVIDIA cuPQC 為領先的 PQC 演算法提供安全且加速的實現，提高資料安全性，抵禦量子電腦威脅，並促進密碼學研究。
NVIDIA Quantum Cloud
NVIDIA Quantum Cloud 可透過 Quantum Cloud API，存取全球最強大的量子運算平台，在一系列 NVIDIA GPU 系統上執行 CUDA-Q™ 專案。
資源
NVIDIA CUDA-Q 學術計畫
為了培養量子就緒的員工，NVIDIA 與學術機構合作，透過 CUDA-Q 軟體開發平台發展教育資源。 CUDA-Q 學術計畫為研究人員和大學生提供可自行安排進度的線上模組，並附有互動式編碼練習和影片。學生們將獲得使用加速量子超級電腦所需的技能，將可執行實用的應用程式。
NVIDIA 量子生態系統
NVIDIA Quantum 正在驅動整個量子生態系統，並促進一些正在進行的最重要的研究。從量子運算新創公司到全球最大的公司，從學術實驗室、超級運算中心再到《財星》世界 500 強，我們很榮幸能夠幫助合作夥伴開發並利用量子技術。
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