芯東西（公眾號：aichip001）
作者 | ?ZeR0
編輯 | ?漠影
芯(xin)東(dong)西2月(yue)(yue)21日(ri)報道，NVIDIA于2月(yue)(yue)18日(ri)宣布，澳(ao)大(da)利亞(ya)超算研究中(zhong)心(xin)將在(zai)其國家超算和量(liang)子計算創新(xin)中(zhong)心(xin)使用(yong)由NVIDIA Grace Hopper超級芯(xin)片(pian)加速(su)的(de)NVIDIA CUDA Quantum平臺，來運行(xing)最(zui)先(xian)進的(de)量(liang)子計算模擬。
據澳大(da)利亞國家科學(xue)機構聯邦科學(xue)與工業(ye)研究組織（CSIRO）估算(suan)，量子計(ji)算(suan)每年能夠(gou)為(wei)澳大(da)利亞市場帶來價值(zhi)25億澳元的機會，到(dao)2040年有可能創造1萬個新就業(ye)崗位。為(wei)實現這一(yi)目標(biao)，需將量子計(ji)算(suan)引入到(dao)其他(ta)科學(xue)領域，例如(ru)應用于天文學(xue)、生命科學(xue)、醫學(xue)、金融等。
NVIDIA高性能計(ji)算(suan)(suan)(suan)和(he)量(liang)(liang)子(zi)計(ji)算(suan)(suan)(suan)總監(jian)Tim Costa談道：“無論是開發(fa)算(suan)(suan)(suan)法、設計(ji)設備(bei)還(huan)是發(fa)明強大(da)的糾錯(cuo)、校準和(he)控制方法，高性能模擬對于研(yan)究(jiu)人員應(ying)對量(liang)(liang)子(zi)計(ji)算(suan)(suan)(suan)領域的重大(da)挑戰至關重要(yao)。CUDA Quantum與NVIDIA Grace Hopper超級(ji)(ji)芯片(pian)一起幫助(zhu)Pawsey超算(suan)(suan)(suan)研(yan)究(jiu)中心等(deng)創新機(ji)構(gou)實(shi)現(xian)這些重要(yao)突破，加速(su)推動量(liang)(liang)子(zi)集成超級(ji)(ji)計(ji)算(suan)(suan)(suan)走(zou)向應(ying)用。”
超級(ji)計算機(ji)是(shi)量(liang)子(zi)(zi)(zi)研發的基(ji)礎。Pawsey超算研究中心致力于(yu)為澳(ao)大利亞量(liang)子(zi)(zi)(zi)社區及(ji)其(qi)國際合作伙(huo)伴提(ti)供(gong)NVIDIA Grace Hopper平(ping)臺(tai)，正在部署8個基(ji)于(yu)NVIDIA MGX模(mo)塊化架構的NVIDIA Grace Hopper超級(ji)芯(xin)片(pian)，為NVIDIA CUDA量(liang)子(zi)(zi)(zi)平(ping)臺(tai)提(ti)供(gong)支持。
Grace Hopper將基于(yu)Arm的NVIDIA Grace CPU與基于(yu)Hopper架構的GPU整(zheng)合到一個封裝中，并使用NVIDIA NVLink-C2C技術實現互連(lian)，無需(xu)傳統CPU-GPU PCIe連(lian)接，可(ke)在加速器上運行高保真、可(ke)擴展(zhan)的量子模擬，并且(qie)能夠與未來(lai)的量子硬(ying)件基礎設施無縫對(dui)接。
相(xiang)比最新(xin)的(de)PCIe技術(shu)，GPU和CPU之間的(de)帶寬提高(gao)了7倍。運行(xing)TB級數(shu)據的(de)應(ying)用性能也實現了高(gao)達10倍的(de)提升，能夠為量子(zi)-經典研究人(ren)員解決(jue)世界上最復(fu)雜的(de)問題(ti)提供助力(li)。
NVIDIA CUDA Quantum是一個(ge)擁有豐(feng)富模擬工(gong)具(ju)并能(neng)對混合CPU、GPU、QPU系(xi)統進行編程的開源混合量(liang)子(zi)(zi)計算(suan)平(ping)臺，具(ju)有混合量(liang)子(zi)(zi)-高性(xing)能(neng)計算(suan)（HPC）系(xi)統的能(neng)力。該中心的研究(jiu)人員將使用CUDA Quantum和(he)專為加速(su)量(liang)子(zi)(zi)計算(suan)工(gong)作流程而優化的軟件(jian)開發工(gong)具(ju)套件(jian)NVIDIA cuQuantum。
Pawsey超(chao)算(suan)(suan)研究中心(xin)將部署這(zhe)套(tao)系(xi)統，直接(jie)在傳統的(de)(de)高(gao)性能計算(suan)(suan)系(xi)統上運(yun)行(xing)量(liang)子(zi)(zi)工作負載(zai)，充(chong)分(fen)利用這(zhe)些系(xi)統的(de)(de)處理能力，并開發出(chu)能夠智能地將計算(suan)(suan)劃分(fen)到(dao)經典內(nei)核(he)和量(liang)子(zi)(zi)內(nei)核(he)的(de)(de)混合算(suan)(suan)法，通過量(liang)子(zi)(zi)設備實現(xian)計算(suan)(suan)效率(lv)的(de)(de)提升。該中心(xin)將從各種量(liang)子(zi)(zi)變分(fen)算(suan)(suan)法入手，研究量(liang)子(zi)(zi)機器學(xue)習、化(hua)學(xue)模(mo)擬、射電(dian)天文學(xue)圖像(xiang)處理、金融分(fen)析、生物信息學(xue)、專用量(liang)子(zi)(zi)模(mo)擬器等關(guan)鍵(jian)領域。
一個利用AI加速量子計算的典例是，多倫多大學、圣(sheng)裘德兒(er)童研究醫院、NVIDIA合作開發了(le)一種新(xin)的基于生(sheng)成(cheng)式預訓練Transformer（GPT）的方法(fa)來計算感興趣分子的基態能量(liang)(liang)，首(shou)次演(yan)示(shi)了(le)GPT生(sheng)成(cheng)的量(liang)(liang)子工作負(fu)載(zai)，在Perlmutter超級(ji)計算機的GPU上使用CUDA Quantum執行，為藥(yao)物(wu)發現、材料科學和環境挑戰打開了(le)新(xin)型(xing)生(sheng)成(cheng)式量(liang)(liang)子算法(fa)（GQAs）的大門。
Pawsey超算研(yan)(yan)究中心執行總監Mark Stickells 稱(cheng)：“Pawsey超算研(yan)(yan)究中心的(de)研(yan)(yan)究和試驗臺(tai)設施正在推(tui)動澳(ao)大利(li)亞乃至全世界的(de)科(ke)學探索。NVIDIA的(de)CUDA Quantum平(ping)臺(tai)將使我們的(de)科(ke)學家能夠推(tui)動量子計算研(yan)(yan)究領域突破創新。”
未(wei)來(lai)有(you)用的量子計(ji)算將以混合(he)形式發(fa)揮(hui)價值(zhi)，作為(wei)加速器與超級計(ji)算機緊密集成，并協同編程。
