英偉達殺入量子云市場

英偉達正加大推進量子計算的力度，爲此推出了一項針對研究人員和開發人員的新服務。

據英偉達聲稱，英偉達量子云（Nvidia Quantum Cloud）提供先進的量子計算技術，將推動化學、生物學和材料科學等領域的前沿研究。

目前英偉達量子云提供搶先體驗版，基於現有的英偉達 CUDA-Q 量子計算平臺，據稱已部署所謂的“量子處理單元”（GPU）的組織中近四分之三使用了該平臺。

英偉達量子云將作爲一項微服務來提供，因此客戶能夠輕鬆構建和測試部署在雲基礎設施上的新型量子應用程序和算法。

據英偉達聲稱，量子云讓用戶可以訪問 cuQuantum 軟件，該軟件可以在基於圖形處理單元的硬件上模擬 QPU。現有的 QPU 還不夠強大或不夠穩定，無法測試量子算法和應用程序，因此模擬器爲開發人員探索這項新技術將如何影響科學研究提供了最佳機會。

英偉達展示了量子云的衆多典型用例。

比如說，它與多倫多大學合作開發了一個名爲“生成式量子本徵求解器”的項目，該項目利用大語言模型幫助量子計算機更快速地找到分子的基態能量，從而有助於分子研究。

在第二個項目中，英偉達正與量子計算軟件初創公司 Classiq Technologies Inc. 合作。這一聯盟使研究人員更容易快速創建龐大而複雜的量子算法，並分析和執行量子電路。此外，英偉達還與 QC Ware Corp 合作開展一個名爲 Promethium 的項目，這個分子模擬器有助於解決化學領域高度複雜的問題。

英偉達表示，除了在 IonQ Inc.、IQM Quantum Computers Inc. 和 Quantum Inc.等量子計算公司的雲平臺上提供外，量子云服務還將在 AWS、谷歌雲、Oracle 雲基礎設施和微軟 Azure 上提供。

英偉達高性能計算和量子計算主管 Tim Costa表示，量子計算是計算機界的下一個前沿領域，但使其成爲現實需要全世界最聰明的人緊密合作。他說：“英偉達量子云打破了探索這一變革性技術的障礙，讓全世界的每一位科學家都能發掘它的力量。”

推進量子研究

英偉達透露了許多組織如何一直在金融欺詐檢測和創建新的量子教育課程等領域使用其量子計算基礎設施。

比如說，全球最大的銀行之一匯豐銀行使用英偉達的量子平臺開發了一種基於量子的新型機器學習算法，該算法能夠檢測欺詐性數字交易。

這家銀行的研究人員解釋，他們使用 CUDA-Q 量子計算平臺在英偉達的 GPU 上模擬165 個量子位，遠超以前的水平。該銀行表示，它使用 CUDA Quantum 和 cuTensorNet 軟件實現的機器學習技術，以克服大規模模擬量子電路帶來的挑戰。

英偉達還透露，它正與近二十多所大學合作開展一個項目，旨在培養擁有量子技能的新一代計算機科學家。卡內基•梅隆大學研究副校長 Theresa Mayer 說：“彌合傳統計算機和量子系統之間的鴻溝對於計算機的未來至關重要。英偉達正與包括卡內基•梅隆大學在內的高等教育機構合作，幫助學生和研究人員在這個新興的混合環境中長袖善舞。”

混合量子/經典基礎設施

英偉達的量子基礎設施也在幫助開發新的超級計算機平臺，這些平臺能夠更準確地模擬未來的量子系統。

該公司宣佈了三個用於量子模擬的新系統，其中最大的是日本國家先進工業科學技術研究所的 ABCI-Q。等到完工後，ABCI-Q 將爲衆多領域的研究提供高保真量子模擬。據稱它整合了英偉達的 CUDA-Q，提供了強大的模擬工具和混合量子經典系統編程能力。它將在 500 多個節點上集成多達 2000 多個英偉達 H100 Tensor Core GPU，並使用英偉達先進的 Quantum-2 InfiniBand 網絡技術進行連接。

第二個系統基於英偉達 DGX SuperPOD 服務器，正由諾和諾德基金會部署在丹麥，它將幫助該國推進量子計算的全國計劃。

即將上線的第三個新系統是之前宣佈的澳大利亞 Pawsey 超級計算研究中心，它將結合英偉達 CUDA 量子軟件和 Grace Hopper 超級芯片。

後量子密碼學

此外，英偉達還透露了它如何努力在量子安全領域取得進展，推出了一個新的cuPQC庫，利用其新 GPU 的並行處理機制創建功能更強大的算法，以抵禦量子計算攻擊。

多年來，研究人員一直擔心：一旦切實可行的量子計算機問世，就能夠在短短几秒鐘內破解用於保護通信安全的標準公鑰技術。因此，所謂的量子安全一直備受關注。

英偉達表示，美國國家標準與技術研究所計劃在今年晚些時候推出世界上第一套後量子加密算，而這套標準就是使用英偉達的平臺開發的。

開放量子安全項目（Open Quantum Safe）是一家在量子安全這個新興領域起到帶頭模範的組織，聯合創始人 Douglas Stebila 表示，他所在組織最近使用了英偉達 cuPQC 庫，將一種名爲 Kyber 的算法加速了 500 倍。成功秘訣就是，在英偉達 H100 Tensor Core GPU上運行算法，而不是在標準的 CPU 上運行。

英偉達表示，其新的 Blackwell 架構 GPU 上市後，性能將得到進一步提升。Stebila說：“保護數據免受量子威脅是一個至關重要的問題，我們很高興能與英偉達合作，優化後量子加密技術。”

開放量子安全項目是由新成立的後量子密碼學聯盟發起的一項倡議，該聯盟隸屬 Linux基金會，旨在開發各種注重安全的後量子應用程序和庫。包括 AWS、谷歌雲和微軟在內的多家雲提供商也在與英偉達合作開展後量子研究，此外還有 QuSecure Inc.、EvolutionQ Inc.和 PQShield Ltd. 等初創公司。