Симуляция позволила исследователям изучить и проверить передовой метод «выращивания магических состояний» (специальных квантовых состояний в кубитах, которые нужны для проведения сложных квантовых вычислений). Симуляцию на 104 кубита, которую в NVIDIA называют самой крупной на сегодня комплексной симуляцией отказоустойчивой квантовой системы, провели на графических процессорах NVIDIA GH200 в Юлихском суперкомпьютерном центре в Германии.
Изображение: interestingengineering.com
Магические состояния нужны для сложных вычислений на отказоустойчивых квантовых компьютерах, но получить их с достаточно низким уровнем ошибок — серьёзная проблема. Традиционные методы требуют больших ресурсов: по некоторым оценкам, до 95% физических кубитов могут уходить только на само производство таких состояний.
Анонс вышел через несколько дней после того, как Google сообщила о 40-кратном снижении ошибок при подготовке специальных квантовых состояний на процессоре Willow. Подходы разные: NVIDIA использует классический суперкомпьютер для симуляции квантовых процессов, а Google готовил состояния на реальном квантовом процессоре.
В прошлом году JUPITER уже смоделировал 50-кубитный универсальный квантовый компьютер в идеальных условиях, превзойдя рекорд 2019 года. Новая симуляция на 104 кубита учитывает реальный шум оборудования и показывает, как ошибки влияют на выращивание магических состояний. Это наиболее реалистичная проверка того, смогут ли предложенные методы надёжно работать на практике.
Сначала NVIDIA разработала и проверила методы на системе GB200 NVL72, а затем масштабировала их до 8192 GPU на JUPITER — это сократило время симуляции с недель до дней. Детальная симуляция позволяет предсказывать поведение будущих квантовых проектов до постройки физического оборудования. Это может ускорить разработку приложений в поиске лекарств, финансовом моделировании и материаловедении.
