NVIDIA 量子模擬破紀錄 104 qubit 容錯運算
NVIDIA 宣布在 JUPITER——歐洲第一部 exascale 超級電腦，完成破紀錄的容錯量子計算模擬：104 qubit 的全面模擬是有史以來最大規模，並驗證了一種較以往方法節省 90% 物理 qubits 的量子運算路線。
重點一覽
- 模擬在 Jülich 超級計算中心的 JUPITER 上以 NVIDIA GH200 superchips 運行
- 104-qubit 模擬為至今最大型容錯量子處理器全面模擬
- 驗證 magic state cultivation（魔法態培育）方法，較以往節省 90% qubits
- 以往研究只有 50 qubits 且在理想無噪聲條件下進行
- 可在建硬件前預測設計表現，縮短通往藥物發現、金融建模等應用的路徑
為何容錯係量子難關
qubits 運作在物理極限，控制它們的互動會引入無可避免的噪聲。在有噪聲下可靠運算——即容錯量子計算——需要依靠 magic states，一種在運算過程中不斷被消耗的特定 qubit 排列。容錯量子電腦極度依賴反覆產生 magic states，因此任何製造優化都會大幅降低建造有用量子電腦的難度。
NVIDIA 研究人員在真實硬件噪聲下模擬 magic state cultivation 過程，驗證了最先進的培育方法，為日後改進提供工具。此前 Jülich 的開創性研究只模擬到 50 qubits 的理想無噪聲條件，今次則如實呈現誤差的影響。Jensen Huang 表示：「有用的量子計算需要極其複雜的容錯系統，了解它們在規模下的行為是建造的關鍵。」Jülich 中心主任 Kristel Michielsen 則指，歐洲對 JUPITER 的投資讓研究人員能夠探究以往無法觸及的問題。這類模擬讓研究人員在動工前預測未來設計的表現，減少硬件試錯，將通往藥物發現、金融建模與材料科學等實用應用的路徑縮短以年計。
資料來源：NVIDIA Newsroom
