北京
当地时间10月19日，英伟达在官网发布新闻稿，宣布在量子计算领域取得重大突破。
英伟达宣布，在德国于利希超级计算中心完成了一项创纪录的容错量子计算模拟。研究人员利用超级计算机JUPITER，采用英伟达GH200超级芯片系统，成功模拟104量子比特的容错量子计算系统。
英伟达称，这是迄今为止对容错量子计算系统进行的最大规模、最全面的模拟，此前没有任何模拟能够如此详细地对量子处理器进行建模。与此同时，该模拟还验证了一种名为“魔态培育”的量子计算技术方案。据悉，传统方案通常采用“魔态蒸馏”，通过一系列量子操作制备高质量魔态，但这一过程可能消耗大量物理量子比特。英伟达称，魔态培育是一种有望显著降低资源需求的替代方案，此次模拟验证的技术路线所需物理量子比特数量比此前方法减少约90%，有望在药物研发、金融建模和材料科学等领域加速其实用化应用进程。
英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋在新闻稿中表示：“要实现真正实用的量子计算，就必须构建极其复杂的容错系统，而理解这些系统在大规模运行时的行为，是成功构建它们的关键。”
JUPITER是欧洲首台百亿亿次级超级计算机，也是欧洲目前规模最大的超算系统。黄仁勋表示，来自德国于利希的研究成果表明，量子处理器与GPU超级计算机是如何协同工作，以解决那些以往难以实现的研究，从而加速变革性量子应用的发现。
我们平时使用的电脑，依靠“比特”处理信息，每个比特只能表示0或1。而量子计算机使用的是“量子比特”，它可以处于0和1的量子叠加状态，还能利用量子纠缠等特性进行计算。这些特性让量子计算机在某些特定问题上具有独特优势。
但量子比特十分脆弱，容易受到外界环境干扰，导致计算出错。为了保证结果可靠，科学家需要利用量子纠错技术发现并纠正错误，让量子计算机即使受到一定干扰，也能尽可能准确地完成计算。这就是实现“容错量子计算”的关键。
难点在于，纠错通常需要额外的量子比特来协助检查和纠正错误，这意味着要让量子计算机可靠运行，往往需要投入更多硬件资源。
英伟达此次研究的重点，是一种名为“魔态培育”（Magic State Cultivation）的技术。那么，什么是“魔态”？
简单来说，量子计算机要执行某些复杂运算，除了需要普通的量子计算操作，还需要一种特殊的量子资源，称为“魔态”。但这种资源的制备过程容易受到噪声干扰，需要额外的纠错处理。“魔态培育”就是一种制备这种特殊量子资源的方法，目标是在控制错误的同时，减少制备过程所需的硬件资源。
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