Nvidia 的研究人員聲稱在基於圖形處理單元 (GPU) 進行的超級計算機模擬構建功能齊全、具有商業可行性的量子計算機方面取得了顯著進展。

儘管幾十年來,實用量子計算機的研發一直在穩步推進,但物理學家們對於最終創造出量子計算機的具體途徑仍然存在分歧。

量子

量子計算機的工作原理與傳統計算機不同。我們每天使用的計算機(例如您正在閱讀本文的計算機)依靠二進制開關進行計算。但它們的量子同類利用了物理學的本質,通過使用量子位來進行比僅使用 1 和 0 所能進行的計算複雜得多的計算。

關於如何構建量子計算機,存在許多學派,它們都涉及極其昂貴的基礎設施、前沿工程以及理論數學和物理概念的突破性研究。

可以說,目前最常用的兩種方法是量子門控和量子退火。兩者之間的差異非常明顯,其潛在能力也非常明顯。

Nvidia 正在致力於開發量子退火系統。它在遊戲和人工智能領域擁有豐富的 GPU 經驗,這使其在通過超級計算機模擬進行量子計算研究方面具有獨特的優勢。

超級計算機與超級集羣

根據最近發表的研究論文,Nvidia 的研究人員利用幾個獨立集羣中的數十萬個 GPU 來模擬量子退火系統的行爲。

這類模擬通常在具有 CPU 集羣或類似架構的超級計算機上執行。但 Nvidia 的開創性 GPU 爲其提供了強大的替代方案。

Nvidia 的研究描述了團隊如何使用這些基於 GPU 的量子模擬來解決退火系統中遇到的一個突出問題,其中量子計算中使用的磁性粒子會“突然改變其行爲”。

通過模擬,該團隊提出了一個涉及操縱磁場的解決方案。一旦實施,這將使全方位服務的量子退火器更接近市場。

未來的應用

量子退火系統是一種特殊的量子計算機,其開發目的是解決非常具體的問題。與基於門的量子計算機不同,它們並非爲處理一般任務而設計的。

它們可能會以定製的方式開發,以解決優化領域的突出問題。最有可能受到量子退火系統影響的行業包括量子傳感、運輸、航運和物流、能源、金融和區塊鏈。

例如,在金融領域,科學家預測量子計算系統可以顯著提高預測、投資組合管理和多樣化領域的準確性。

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