NVIDIAのDGX Quantumは量子コンピューティングの未来を切り拓く

2023年4月4日 - NVIDIAは、量子コンピューティングを利用して古典的なコンピューティングを次のレベルに引き上げる新しいシステムを発表しました。NVIDIAは今月、GPUと量子コンピューティングを結合した最初のシステムであるDGX Quantumを発表しました。新しいGrace Hopperシステムは、テラバイトのデータを処理するアプリケーションのパフォーマンスが10倍向上しました。このような速度の向上は、膨大なデータセットやシミュレーションを持つ研究者にとって非常に貴重です。量子コンピューティングの進歩が続くと、より多くのスーパーコンピュータセンターがこの技術を採用し、これらの時間はますます改善されるでしょう。 NCSAは、NVIDIAと協力して、これらのスーパーチャージド量子処理ユニット（QPU）を利用するためのスーパーコンピューティングセンターの1つです。新しい特別なGPUリソースは、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の国立ペタスケールコンピューティング施設に設置されます。この新しいリソースは、イリノイ量子情報科学技術センター（IQUIST）がキャンパス内のエンジニアリング科学ビルにあるラボに保管されるQPUに接続されます。 NCSAの研究科学者であるSantiago Nuñez-Corralesは、NCSAの量子コンピューティングの取り組みを率いる予定です。「NCSAは、継続的なIQUISTの取り組みを補完する、長期的な量子コンピューティング戦略の最初の一歩を踏み出しました」とNuñez-Corrales氏は、NVIDIAの発表について話したときに述べました。 「私たちのターゲットは、既存の実在する量子デバイスとシミュレートされた量子デバイスの潜在的な可能性を理解し、新しい高度なコンピューティング形式として量子技術を広範なユーザーにアクセス可能にすること、および量子がゲームチェンジャーになる可能性のあるアプリケーション領域を特定することです。これらのすべては、私たちが新しいサイバーインフラストラクチャの開発、サイエンスメイキングの加速、および将来のユーザーのニーズを満たすために確立したロバストな歴史と専門知識に依存しています。したがって、NVIDIAによる最近の発表は、偶然にも到着しました。」 量子コンピューティングに詳しくない人にとっては、その技術を定義するのは難しいトピックです。古典的なコンピューターとは異なり、量子コンピューターの動作原理を説明するためには、従来の物理学すら使用できません。量子コンピューターは、原子のスケールで現象を支配する法則である量子力学の側面を利用するデバイスです。非常に簡単に言えば、科学者やエンジニアが解決しようとしているのは、量子力学を利用して難しい問題をより速く解決する能力です。 一般的に人々が日常的に使用するコンピューターである古典的なコンピューターは、情報を1と0にエンコードすることによって表します。ある時点でメモリ内のすべての1と0の集合は、コンピューターの状態を表し、それに作用するプログラムによって変更されることができます。現代のマイクロプロセッサの洗練さにもかかわらず、古典的なコンピューターは、その発明以来、同様の数学的ルールを使用して動作しています。 量子力学は、コンピューターとプログラムの状態を表す言葉の役割を拡大することで、これを変えます。古典的なコンピューターとは異なり、量子コンピューターのバージョンであるqubitは、両方の状態を同時に持つことができ、これらの状態のsuperpositionであることができます。シュレディンガーの猫のように、ビットは理論的に常に1と0の不確定な組み合わせです。耐故障性のある量子マシンの作成はまだ遠い未来ですが、科学者たちは、この革新的な技術の可能性について研究を続けています。