英伟达杀入量子云市场

英伟达正加大推进量子计算的力度，为此推出了一项针对研究人员和开发人员的新服务。

据英伟达声称，英伟达量子云（Nvidia Quantum Cloud）提供先进的量子计算技术，将推动化学、生物学和材料科学等领域的前沿研究。

目前英伟达量子云提供抢先体验版，基于现有的英伟达 CUDA-Q 量子计算平台，据称已部署所谓的“量子处理单元”（GPU）的组织中近四分之三使用了该平台。

英伟达量子云将作为一项微服务来提供，因此客户能够轻松构建和测试部署在云基础设施上的新型量子应用程序和算法。

据英伟达声称，量子云让用户可以访问 cuQuantum 软件，该软件可以在基于图形处理单元的硬件上模拟 QPU。现有的 QPU 还不够强大或不够稳定，无法测试量子算法和应用程序，因此模拟器为开发人员探索这项新技术将如何影响科学研究提供了最佳机会。

英伟达展示了量子云的众多典型用例。

比如说，它与多伦多大学合作开发了一个名为“生成式量子本征求解器”的项目，该项目利用大语言模型帮助量子计算机更快速地找到分子的基态能量，从而有助于分子研究。

在第二个项目中，英伟达正与量子计算软件初创公司 Classiq Technologies Inc. 合作。这一联盟使研究人员更容易快速创建庞大而复杂的量子算法，并分析和执行量子电路。此外，英伟达还与 QC Ware Corp 合作开展一个名为 Promethium 的项目，这个分子模拟器有助于解决化学领域高度复杂的问题。

英伟达表示，除了在 IonQ Inc.、IQM Quantum Computers Inc. 和 Quantum Inc.等量子计算公司的云平台上提供外，量子云服务还将在 AWS、谷歌云、Oracle 云基础设施和微软 Azure 上提供。

英伟达高性能计算和量子计算主管 Tim Costa表示，量子计算是计算机界的下一个前沿领域，但使其成为现实需要全世界最聪明的人紧密合作。他说：“英伟达量子云打破了探索这一变革性技术的障碍，让全世界的每一位科学家都能发掘它的力量。”

推进量子研究

英伟达透露了许多组织如何一直在金融欺诈检测和创建新的量子教育课程等领域使用其量子计算基础设施。

比如说，全球最大的银行之一汇丰银行使用英伟达的量子平台开发了一种基于量子的新型机器学习算法，该算法能够检测欺诈性数字交易。

这家银行的研究人员解释，他们使用 CUDA-Q 量子计算平台在英伟达的 GPU 上模拟165 个量子位，远超以前的水平。该银行表示，它使用 CUDA Quantum 和 cuTensorNet 软件实现的机器学习技术，以克服大规模模拟量子电路带来的挑战。

英伟达还透露，它正与近二十多所大学合作开展一个项目，旨在培养拥有量子技能的新一代计算机科学家。卡内基•梅隆大学研究副校长 Theresa Mayer 说：“弥合传统计算机和量子系统之间的鸿沟对于计算机的未来至关重要。英伟达正与包括卡内基•梅隆大学在内的高等教育机构合作，帮助学生和研究人员在这个新兴的混合环境中长袖善舞。”

混合量子/经典基础设施

英伟达的量子基础设施也在帮助开发新的超级计算机平台，这些平台能够更准确地模拟未来的量子系统。

该公司宣布了三个用于量子模拟的新系统，其中最大的是日本国家先进工业科学技术研究所的 ABCI-Q。等到完工后，ABCI-Q 将为众多领域的研究提供高保真量子模拟。据称它整合了英伟达的 CUDA-Q，提供了强大的模拟工具和混合量子经典系统编程能力。它将在 500 多个节点上集成多达 2000 多个英伟达 H100 Tensor Core GPU，并使用英伟达先进的 Quantum-2 InfiniBand 网络技术进行连接。

第二个系统基于英伟达 DGX SuperPOD 服务器，正由诺和诺德基金会部署在丹麦，它将帮助该国推进量子计算的全国计划。

即将上线的第三个新系统是之前宣布的澳大利亚 Pawsey 超级计算研究中心，它将结合英伟达 CUDA 量子软件和 Grace Hopper 超级芯片。

后量子密码学

此外，英伟达还透露了它如何努力在量子安全领域取得进展，推出了一个新的cuPQC库，利用其新 GPU 的并行处理机制创建功能更强大的算法，以抵御量子计算攻击。

多年来，研究人员一直担心：一旦切实可行的量子计算机问世，就能够在短短几秒钟内破解用于保护通信安全的标准公钥技术。因此，所谓的量子安全一直备受关注。

英伟达表示，美国国家标准与技术研究所计划在今年晚些时候推出世界上第一套后量子加密算，而这套标准就是使用英伟达的平台开发的。

开放量子安全项目（Open Quantum Safe）是一家在量子安全这个新兴领域起到带头模范的组织，联合创始人 Douglas Stebila 表示，他所在组织最近使用了英伟达 cuPQC 库，将一种名为 Kyber 的算法加速了 500 倍。成功秘诀就是，在英伟达 H100 Tensor Core GPU上运行算法，而不是在标准的 CPU 上运行。

英伟达表示，其新的 Blackwell 架构 GPU 上市后，性能将得到进一步提升。Stebila说：“保护数据免受量子威胁是一个至关重要的问题，我们很高兴能与英伟达合作，优化后量子加密技术。”

开放量子安全项目是由新成立的后量子密码学联盟发起的一项倡议，该联盟隶属 Linux基金会，旨在开发各种注重安全的后量子应用程序和库。包括 AWS、谷歌云和微软在内的多家云提供商也在与英伟达合作开展后量子研究，此外还有 QuSecure Inc.、EvolutionQ Inc.和 PQShield Ltd. 等初创公司。