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Connexion haut débit pour ordinateurs quantiques avec supercalculateurs
En reliant l’informatique quantique et GPU, les chercheurs peuvent désormais exécuter plus efficacement des simulations à grande échelle et des charges de travail hybrides.
Les ordinateurs quantiques calculent avec des qubits, de manière totalement différente des ordinateurs normaux, mais ces qubits sont instables et commettent des erreurs fréquentes.Pour les résoudre, les systèmes quantiques ont besoin de l’aide d’ordinateurs classiques puissants, capables d’exécuter rapidement des algorithmes de correction.Le problème est que les connexions actuelles entre les processeurs quantiques et les systèmes classiques sont trop lentes pour cette correction en temps réel.
Le nouveau NVQLink de NVIDIA vise à résoudre ce problème.Il s’agit d’une liaison de données à haut débit qui connecte directement les processeurs quantiques aux supercalculateurs basés sur GPU.Le lien permet aux données de circuler presque instantanément entre les deux systèmes, permettant ainsi de contrôler et de corriger les qubits pendant leur fonctionnement.
Voici comment cela fonctionne : lors d’un calcul, le processeur quantique envoie des données sur ses qubits au système GPU.Les GPU analysent ensuite ces informations, calculent les corrections nécessaires et renvoient ces corrections via NVQLink.Cela se produit continuellement, aidant le système quantique à rester stable et précis.
NVQLink fonctionne avec le logiciel CUDA-Q de NVIDIA, qui permet aux développeurs d'exécuter ensemble l'informatique quantique et classique au sein du même programme.Cette intégration permet de créer des systèmes hybrides capables de résoudre des problèmes complexes en science des matériaux, en chimie et en simulations avancées beaucoup plus rapidement que les ordinateurs traditionnels seuls.
La configuration combine les atouts des deux systèmes.Le processeur quantique gère des tâches spécifiques au quantique telles que les simulations moléculaires ou le cryptage, tandis que les GPU gèrent des tâches rapides de traitement et de contrôle des données.Cette approche « hybride » aide les chercheurs à utiliser les ordinateurs quantiques plus efficacement et à les adapter à des expériences de plus grande envergure.
NVIDIA a développé NVQLink avec plusieurs centres de recherche américains, notamment Brookhaven, Fermilab, Lawrence Berkeley, Los Alamos, Oak Ridge, Pacific Northwest, Sandia et MIT Lincoln Laboratories.La technologie prend également en charge de nombreux développeurs de matériel et de contrôleurs quantiques, facilitant ainsi la connexion de différents systèmes quantiques.