Nvidia 通过 CUDA-Q Logical 扩展开源 CUDA-Q 平台，用于量子纠错
核心要点
- Nvidia 已将 CUDA-Q Logical 添加到其开源 CUDA-Q 平台中，为研究人员和开发人员提供了用于处理逻辑量子位和量子纠错的工具包。
- CUDA-Q 是 Nvidia 的混合量子经典计算平台，旨在让开发人员编写跨 CPU、GPU 和量子处理单元运行的代码，而无需预先选择硬件供应商。
这家 GPU 巨头正在悄悄构建量子计算的操作系统层，其最新功能解决了该领域最困难的问题之一。
Nvidia 已将 CUDA-Q Logical 添加到其开源 CUDA-Q 平台中，为研究人员和开发人员提供了用于处理逻辑量子位和量子纠错的工具包。
CUDA-Q 是 Nvidia 的混合量子经典计算平台，旨在让开发人员编写跨 CPU、GPU 和量子处理单元运行的代码，而无需预先选择硬件供应商。新的逻辑层将这一理念延伸到纠错领域。
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为什么逻辑量子位是整个游戏的全部
量子计算机存在噪声问题。单个物理量子位是脆弱且容易出错的。该领域的解决方案是跨多个物理量子位对信息进行编码，以创建一个可以检测并纠正其自身错误的“逻辑”量子位。
CUDA-Q Logical 提供了用于设计、模拟和执行这些纠错工作流程的软件层。它包括用于量子纠错的加速解码工具和库，打包在 CUDA-QX 扩展库下。
该功能已经有了现实世界的证据。 2024 年 12 月 10 日，量子硬件公司 Infleqtion 使用 CUDA-Q Logical 设计并运行了逻辑量子位的材料科学实验。该团队在 Sqale 的中性原子量子处理器上使用 [[4,2,2]] 错误检测代码对量子位进行编码。结果是逻辑错误率显着降低。
平台背后的平台战略
该平台与 QPU 无关，可与多个量子计算供应商的硬件配合使用。据估计，CUDA-Q 支持大约 75% 的公开量子处理器。
2024 年推出的 CUDA-Q 0.8 版本带来了有意义的性能提升。对于某些变分量子本征求解器工作负载，模拟速度提高了 2.4 至 2.9 倍，这些工作负载是化学和材料科学研究中最常用的量子算法之一。
CUDA-QX 库的 0.4 版本计划于 2025 年发布，有望提供额外的纠错功能。 Nvidia 还在开发 NVQLink，该技术旨在实现量子硬件控制器和 GPU 之间的微秒延迟连接，从而实现混合算法的实时集成，其中经典处理器和量子处理器需要在计算中来回传递信息。