Nvidia apunta als tres colls d’ampolla de la computació quàntica

Nvidia, una de les empreses tecnològiques més grans del món, publicada el 30 de setembre un informe en què detalla com ha estat explorant la informàtica quàntica.

Amb aquest pas, s’afegeix a Altres entitats que ja experimenten amb infraestructures quàntiquescom ara Ionq, IBM, el Banc HSBC o fins i tot la Comissió de Valors dels Estats Units. Uu. (Sec).

Des de Nvidia van assenyalar que “la computació quàntica promet transformar les indústries”, però també van assegurar que aquest desenvolupament Depèn de resoldre tres problemes clau: “Correcció d’errors, simulacions de dissenys de cubits i optimització de les tasques de recopilació de circuits”.

Tot i que encara no hi ha cap ordinador quàntic amb una capacitat suficient per trencar la criptografia que protegeixi el bitcoin i la ciberseguretat en general, els avenços de Nvidia en la computació quàntica Ofereixen pistes sobre com pot evolucionar aquest escenari.

La vostra investigació de correcció d’errors, l’optimització de circuits i els sistemes quàntics acceleren el desenvolupament de processadors més estables i escalables, potencialment reduint els temps i els costos Per arribar a màquines més potents.

Això no significa que Bitcoin sigui vulnerable avui en dia, però tecnologies com les que es desenvolupen Nvidia podrien escurçar la distància cap a ordinadors capaços de desafiar els sistemes criptogràfics actuals.

Correcció d’errors quàntics, el primer objectiu de Nvidia

Els cubits són les unitats bàsiques de la informàtica quàntica i, a diferència dels bits clàssics, poden estar en diversos estats alhora. Aquesta propietat permet càlculs paral·lels en massa, però també els fa molt sensibles al soroll i als errors.

És com si els cubits quàntics fossin un cor de veus que cantaven en harmonia per resoldre problemes complexos a l’uníson, però el més petit xiuxiueig del medi ambient pot ignorar i causar errors.

Precisament per contrarestar els “xiuxiuejos” de l’entorn, la tècnica de correcció d’errors quàntics (QEC) utilitza un conjunt de maniobres que el document de Nvidia Detalls tan essencials per gestionar el soroll:

El QEC és la manera en què els investigadors destil·len milers de sorolls físics sorollosos en un grapat de qubits lògics sense soroll, descodificant dades en temps real, detectant i corregint errors a mesura que sorgeixen.

Informe quàntic de Nvidia.

No només necessita molt I el sistema deixa de ser útil.

Per optimitzar aquesta tasca de corregir els errors de computació quàntica, NVIDIA va col·laborar amb el laboratori de programari quàntic de la Universitat d’Edimburg (Regne Unit).

Junts van desenvolupar un nou mètode de descodificació anomenat Autodec, a través de la designada biblioteca “CUDA-QEC QEC” a NVIDIA.

Els mètodes de descodificació en aquesta àrea són tècniques dissenyades a Interpretar i corregir els errors que sorgeixen als cubits a causa del sorollgarantint que els càlculs quàntics siguin precisos i fiables.

Així, segons l’informe, el mètode Autodec Va aconseguir “duplicar la velocitat i la precisió” de la descodificació d’errors quàntics, Gràcies a la funcionalitat de descodificació paral·lela a la GPU (unitat de processament gràfic) que distribueix la tasca en molts centres de processament alhora.

Al mateix temps, Nvidia va col·laborar amb la companyia Quera per desenvolupar un descodificador basat en la intel·ligència artificial (AI).

Aquests models d’AI van aconseguir “un augment de 50 vegades en la taxa de descodificació, juntament amb una millor precisió”, segons l’informe.

La lògica que hi ha al darrere està formant prèviament els models AI amb molta informàtica pesada i, un cop formada, Executeu inferències molt més ràpides en temps realuna cosa essencial per als codis de distància més alta que s’espera que s’utilitzi en els futurs ordinadors quàntics, segons diuen de Nvidia.

Segon focus de NVIDA: millorar els circuits quàntics

Un altre treball de Nvidia va ser l’optimització dels circuits quàntics, és a dir, el Traducció d’un algorisme quàntic al maquinari físic disponible.

Aquest procés implica assignar cubits lògics (un tipus de cubit) a posicions físiques del xip, un problema molt complex que s’assembla a organitzar peces d’un trencaclosques amb milions de possibles combinacions.

En col·laboració amb la Companyia Q-CTRL i Oxford Quantum Circuit (OCQ), NVIDIA va crear un mecanisme de GPU accelerat que oferia “Fins a 600 vegades més velocitat” En tasques de recopilació, segons l’informe.

L’últim enllaç quàntic estudiat per nvidia

Finalment, Nvidia va guiar els seus esforços cap al Simulació numèrica de sistemes quànticsun pas clau per comprendre i predir com els processadors quàntics i dissenyar així cubits més estables.

En col·laboració amb la Universitat de Sherbrooke i Amazon Web Services (AWS), «Els investigadors van veure fins a 4.000 vegades més rendiment » En estudiar un cubit transmès a un ressonador, un tipus d’experiment crític per millorar la qualitat dels cubits.

Un transcon és un tipus de cubit superconductor dissenyat per ser -ho Menys sensible al soroll elèctrici el ressonador és un circuit que actua com a “caixa de ressonància” per controlar i mesurar el cubit.

En accelerar la correcció d’errors, la recopilació de circuits i la simulació de dispositius, l’empresa busca reduir els colls d’ampolla Clau de la “raça” per construir ordinadors quàntics pràctics.