加速计算进步缓解量子计算挑战
realtime news Sep 30, 2025 19:06
探索加速计算如何解决量子计算挑战，增强错误纠正、线路编译和系统模拟，将量子应用推向现实。
量子计算作为一项有前景的技术前沿，在错误纠正、量子比特设计模拟和电路优化方面面临重大障碍。NVIDIA的最新进展强调了这些挑战正通过加速计算得到解决。
利用加速计算进行量子错误纠正
量子错误纠正（QEC）对于减少量子处理器中的噪声至关重要。通过采用量子低密度奇偶校验（qLDPC）码，研究人员能够以最小的量子比特开销减少错误。爱丁堡大学利用NVIDIA的CUDA-Q QEC库开发了AutoDEC，一种新的qLDPC解码方法，据NVIDIA称，其速度和准确性提高了2倍。
在与QuEra的合作中，NVIDIA利用其PhysicsNeMo框架和cuDNN库开发了一种具有变换器结构的AI解码器。该模型在解码速度和准确性上分别提高了50倍，展示了AI在扩展量子错误纠正方面的潜力。
优化量子线路编译
量子线路编译包括将量子比特映射到处理器的物理布局，此任务与图同构问题相关。NVIDIA与Q-CTRL和牛津量子电路合作，开发了GPU加速的Δ-Motif方法，这提供了高达600倍的加速。通过使用cuDF库，NVIDIA促进了高效的图操作和布局构建，标志着量子编译的突破。
增强量子系统模拟
准确的量子系统模拟对于推进量子比特设计至关重要。广泛用于量子硬件噪声分析的QuTiP工具包通过与谢布鲁克大学和AWS的合作，集成了NVIDIA的cuQuantum SDK。利用AWS的GPU加速EC2基础设施，此集成使大型系统性能提高了4,000倍，展示了加速计算在量子研究中的强大性能。
这些加速计算的进步正在为实用的量子应用铺平道路，解决该领域的关键挑战。欲了解更多关于这些发展的详细信息，请访问NVIDIA博客。
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