Le azioni NVIDIA (NVDA) sono salite dell'1,54% a 217,43 $ lunedì dopo che la società ha annunciato un importante traguardo nella simulazione dell'informatica quantistica in Europa. I titoli hanno guadagnato 3,30 $ durante la seduta, anche se vendite intraday hanno ridotto i guadagni precedenti. L'annuncio si è concentrato su un test a 104 qubit volto a migliorare l'informatica quantistica fault-tolerant.

Simulazione record a 104 qubit su JUPITER

I ricercatori di NVIDIA hanno eseguito la simulazione su JUPITER, il primo supercomputer exascale d'Europa—una classe di macchine capaci di almeno un quintilione di calcoli al secondo—presso il Centro di Supercomputing di Jülich in Germania. Il progetto ha utilizzato processori NVIDIA GH200 per modellare complesse operazioni quantistiche in presenza di rumore hardware realistico. Secondo NVIDIA, il lavoro rappresenta la più ampia simulazione completa di un processore quantistico fault-tolerant mai realizzata.

Simulazioni di questo tipo colmano una lacuna pratica: macchine quantistiche fault-tolerant di questa scala non sono ancora state costruite, quindi i supercomputer classici offrono ai ricercatori un modo per testare i design dei processori prima di impegnarsi con hardware fisico.

I ricercatori hanno esaminato la coltivazione di magic state un metodo che aiuta i sistemi quantistici a eseguire calcoli affidabili. I computer quantistici sono vulnerabili agli errori perché i loro qubit reagiscono al rumore durante l'elaborazione, e la tolleranza ai guasti descrive la capacità di una macchina di continuare a produrre risultati accurati nonostante tali errori. Gli scienziati hanno quindi bisogno di tecniche che limitino questi errori senza richiedere hardware eccessivo.

Un precedente sforzo di ricerca a Jülich aveva modellato 50 qubit in condizioni ideali, senza rumore. Il nuovo progetto ha esteso quel lavoro esaminando 104 qubit in un contesto più realistico, aiutando i ricercatori a valutare come potrebbero funzionare le macchine quantistiche proposte al di fuori delle simulazioni controllate.

Il metodo di coltivazione punta a ridurre i requisiti hardware

NVIDIA ha dichiarato che l'approccio di coltivazione potrebbe richiedere il 90% di qubit in meno rispetto ai metodi precedenti. Questa riduzione è importante perché i computer quantistici utili necessitano di risorse sostanziose per correggere gli errori di elaborazione. Requisiti hardware inferiori potrebbero semplificare i design futuri e ridurre i costi di scalabilità.

I magic state supportano calcoli che i normali metodi di correzione degli errori non possono completare da soli. Tuttavia, i processori quantistici consumano continuamente questi stati durante le operazioni fault-tolerant, ed è per questo che i ricercatori studiano modi più rapidi ed efficienti per produrli.

Il team ha testato come il rumore influisce sulla coltivazione e ha identificato modi per valutare i futuri miglioramenti. I suoi risultati potrebbero guidare gli sviluppatori di hardware prima che impegnino risorse in prototipi fisici—la fase in cui i risparmi previsti di qubit affronterebbero per la prima volta condizioni al di là della simulazione. I metodi di test supportano inoltre la ricerca nella scoperta di farmaci, nella modellazione finanziaria e nei materiali avanzati.

NVIDIA espande la capacità di simulazione su GPU

Il team ha sviluppato inizialmente i suoi metodi utilizzando il sistema NVIDIA GB200 NVL72 presso il suo Accelerated Quantum Research Center. I ricercatori hanno ampliato i test da quattro GPU a centina prima di passare a JUPITER, dove hanno infine utilizzato 8.192 GPU per eseguire la simulazione più ampia.

Questa progressione ha aiutato il team a verificare l'accuratezza e a confrontare le prestazioni complessive tra i diversi ambienti di calcolo. Ha anche ridotto lavori che prima richiedevano settimane in un processo della durata di pochi giorni, preparando al contempo il software per le risorse di calcolo molto più grandi di JUPITER.

NVIDIA ha utilizzato il suo software cuQuantum per migliorare le prestazioni della simulazione sull'intero sistema. Nel frattempo, la sua piattaforma CUDA-Q ha fornito strumenti per descrivere circuiti quantistici fault-tolerant. Insieme, le due piattaforme hanno dimostrato come i supercomputer convenzionali a GPU possano supportare la ricerca quantistica prima che gli ingegneri costruiscono processori fisici più grandi—un ruolo che consente ai prodotti GPU e software esistenti di NVIDIA di servire lo sviluppo quantistico finché tale hardware rimane in fase di ricerca.

Questo articolo è stato pubblicato originariamente su Blockonomi.