英伟达发布 NVQLink，实现量子处理器与 GPU 超级计算机互联

IT之家 10 月 29 日消息，在华盛顿特区举行的英伟达全球技术大会上，英伟达（NVIDIA）正式发布了 NVQLink—— 一种开放系统架构，旨在将量子处理器直接与基于 GPU 的超级计算机相连接。

英伟达首席执行官黄仁勋在主题演讲中表示，该系统有望奠定混合量子-经典计算系统的技术基础，并将其比作“量子时代的罗塞塔石碑”（Rosetta Stone）。

“在不久的将来，每一台英伟达 GPU 科学超级计算机都将成为混合系统，通过与量子处理器紧密耦合，拓展计算能力的边界。”英伟达创始人兼 CEO 黄仁勋表示，“NVQLink 正是连接量子与经典超级计算机的‘罗塞塔石碑’—— 将二者融合为一个统一、连贯的整体系统，标志着量子-GPU 计算时代的开启。”

据IT之家了解，这一新平台将英伟达 GPU 计算的高速度、高吞吐性能与量子处理单元（QPUs）相结合，使研究人员能够有效管理量子设备所需的复杂控制和纠错任务。根据英伟达发布的声明，该系统是在美国多家顶尖国家实验室研究人员的指导下开发完成的，包括布鲁克海文国家实验室（Brookhaven）、费米实验室（Fermilab）、劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley）、洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos）、麻省理工学院林肯实验室（MIT Lincoln）、橡树岭国家实验室（Oak Ridge）、太平洋西北国家实验室（Pacific Northwest）以及桑迪亚国家实验室（Sandia）等。

量子比特（qubits）作为量子信息的基本单位，极易受到噪声和退相干效应的影响，因而容易产生错误。要纠正并稳定这些系统，必须依赖近乎实时的反馈机制，并与经典处理器进行高度协调。NVQLink 正是为此而设计，它提供了一种开放、低延迟的互连方案，连接量子处理器、控制系统与超级计算机，从而构建一个统一的运行环境，支持混合型量子应用的高效执行。

该架构采用标准化且开放的方式实现量子系统的集成，并与英伟达的 CUDA-Q 软件平台相协同，帮助研究人员开发、测试并扩展可同时调用 CPU、GPU 和 QPU 资源的混合算法。

据英伟达介绍，负责监管多个参与实验室的美国能源部（DOE）已将 NVQLink 视为美国保持高性能计算领域领先地位的国家战略组成部分。

“要维持美国在高性能计算领域的领导地位，我们必须搭建通往下一代计算范式的桥梁：加速型量子超级计算。”美国能源部长克里斯・赖特（Chris Wright）在声明中表示，“我们国家实验室、初创企业以及像英伟达这样的产业伙伴之间的深度合作，是实现这一使命的核心。NVQLink 提供了关键性技术，将世界一流的 GPU 超级计算机与新兴的量子处理器紧密结合，打造出足以应对当今重大科学挑战的强大系统。”

此次倡议汇聚了整个量子生态系统的广泛力量：目前已有 17 家量子硬件制造商、5 家控制器开发商以及 9 家美国国家实验室共同参与该架构的研发与建设。参与企业包括 Quantinuum、IonQ、Pasqal、QuEra、Oxford Quantum Circuits、Rigetti、IQM、Atom Computing 和 Infleqtion 等；控制系统供应商则涵盖 Quantum Machines、Qblox、Keysight Technologies 和 Zurich Instruments 等业内领先企业。