北京
IT时代网10月20日消息，英伟达宣布，在欧洲首台百亿亿次超算 JUPITER 上完成了一次创纪录的量子计算模拟，让研究人员得以完整检验并验证“魔态培养”这一容错量子计算主流路线所需量子比特数量比此前方法减少约九成的技术路径。
这次模拟在尤利希超级计算中心的英伟达 GH200 超级芯片系统上运行，规模为 104 个量子比特，是迄今对容错量子处理器最完整的一次模拟，用于在真实噪声条件下还原量子处理器执行容错计算的过程。
这样的保真度让研究人员能够在硬件造出来之前就获得预测未来设计表现所需的数据与工具，减少对硬件反复试错的依赖，加快量子计算在药物研发、金融建模与材料科学等领域走向实用。
英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋表示，有用的量子计算需要极其复杂且具备容错能力的系统，理解它们在大规模下的行为对把它们造出来至关重要；尤利希的结果展示了量子处理器与图形处理器超算如何协同去攻克原本难以企及的研究课题。
尤利希超级计算中心负责人克里斯托尔·米希尔森表示，欧洲对 JUPITER 的投入让研究人员有能力去探究此前无法触及的问题，与英伟达合作正把这种能力引入量子计算领域，帮助科研人员做出更有依据的判断。
量子比特工作在物理极限附近，控制它们所需的相互作用会引入无法避免的噪声。在这种噪声下进行计算即所谓容错量子计算，需要持续消耗一种被称为“魔态”的特定量子比特排布。由于容错量子计算机依赖反复制备魔态，制备环节的任何优化都会大幅降低造出可用量子计算机的难度。
通过在贴近真实的噪声条件下模拟这一过程，研究人员验证了当前最先进的魔态培养方案。此前该中心的研究曾在无噪声的理想条件下模拟 50 个量子比特，本次工作则首次在真实硬件噪声下模拟魔态培养，帮助理解误差带来的影响。
模拟魔态培养所需的内存会随量子比特数量呈指数级增长，大规模模拟因此超出常规计算系统的能力范围。英伟达加速量子研究中心的 GB200 NVL72 系统充当了 JUPITER 项目的开发平台，研究人员先在 4 块图形处理器上起步、扩展到数百块，最终在 JUPITER 上使用 8192 块图形处理器，并把原本需要数周的仿真压缩到数天。
编辑：林一舟
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