SC23 | 研究人员竞相使用 NVIDIA CUDA Quantum 大力推进研究工作

众多企业机构正通过 NVIDIA 软件和 GPU 上的混合量子计算获得洞察，全球最大的化工企业巴斯夫就是其中之一。

巴斯夫的两位研究人员 Michael Kuehn 和 Davide Vodola 不断寻求突破，全力推动着公司在量子计算方面开拓创新。他们展示了量子算法如何识别传统模拟无法发现的 NTA 关键属性。NTA 是一种化合物，可用于去除城市污水中的铁等有毒金属。

巴斯夫的量子计算团队正在 GPU 上模拟 24 量子位（量子计算机的处理引擎）的算力如何应对这一挑战。

这对于许多企业的研发中心已经是一个重要成就，而他们却再接再厉，最近又在 NVIDIA 的 Eos超级计算机上首次运行了一次 60 量子位模拟。

Kuehn 表示：“这是我们迄今为止使用量子算法运行过的最大规模的分子模拟。”

灵活且用户友好型的软件

巴斯夫正在 NVIDIA CUDA Quantum 上运行该模拟。该平台用于编程 CPU 、 GPU 和 QPU（量子计算机）。

Vodola 表示这个平台“非常灵活，对用户很友好，让我们能够使用相对简单的构件来建立起复杂的量子电路模拟。如果没有 CUDA Quantum，我们就不可能运行这一模拟。”

这项工作需要进行许多繁重的计算，因此巴斯夫启用了搭载 NVIDIA Tensor Core GPU 的 NVIDIA DGX Cloud 服务。

Kuehn 表示：“我们需要大量算力，NVIDIA 平台在此类模拟方面比基于 CPU 的硬件快得多。”

Kuehn 帮助启动的巴斯夫量子计算计划始于 2017 年。除了化学方面的工作外，其团队还在开发量子计算的机器学习用例以及物流和调度优化。

不断壮大的 CUDA 量子社区

其他研究团队也在使用 CUDA Quantum 推动科学发展。

纽约州立大学石溪分校的研究人员正在模拟亚原子粒子的复杂相互作用，力求突破高能物理的界限。他们的研究有望为基础物理学带来新的发现。

纽约州立大学教授、布鲁克海文国家实验室科学家 Dmitri Kharzeev 表示：“如果没有 CUDA Quantum，我们就不可能进行量子模拟。”

惠普实验室（Hewlett Packard Labs）的一个研究团队正在使用 Perlmutter 超级计算机来探索量子化学中的磁相变，这也是同类型模拟中规模最大的一次研究。这项工作可以揭示传统技术难以模拟的物理过程中存在的重要未知细节。

惠普实验室首席架构师 Kirk Bresniker 表示：“随着量子计算机走向实际应用，高性能的经典模拟将成为开发新型量子算法原型的关键。通过模拟量子数据并从中学习，有望挖掘出量子计算的潜力。”

一座量子医疗中心

随着 CUDA Quantum 在全球范围内得到更广的支持，这些工作也接踵而至。

Classiq 是一家初创企业，目前已有 400 多所大学在使用其新方法编写量子程序。该公司于今日宣布建立一所新的研究中心。

该中心与 NVIDIA 合作建立，致力于培训生命科学领域的专家编写量子应用，以将其用于辅助医生诊断疾病或加速新药研发。

Classiq 开发的量子设计软件可以自动执行低级别任务，因此开发人员无需了解有关量子计算机如何工作的所有复杂细节。该软件现已与 CUDA Quantum 集成。

总部位于德国和瑞士的量子服务公司 Terra Quantum 正在为生命科学、能源、化学和金融领域开发混合量子应用，这些应用将在 CUDA Quantum 上运行。此外，芬兰的 IQM 也在使其超导 QPU 能够支持 CUDA Quantum 的使用。

量子 “热爱”Grace Hopper

多家公司将使用 NVIDIA Grace Hopper 超级芯片来推进自身混合量子工作的开展，包括总部位于英国雷丁的 Oxford Quantum Circuits。该公司正在一个由 CUDA Quantum 编程的混合 QPU/GPU 系统中使用 Grace Hopper。

芝加哥的 qBraid 和阿姆斯特丹的 Fermioniq 也在分别使用 Grace Hopper 构建量子云服务和开发张量网络算法。

Grace Hopper 的大量共享内存与内存带宽使这些超级芯片非常适合内存需求量大的量子模拟。

即刻采用 NVIDIA 加速软件目录 NGC (https://catalog.ngc.nvidia.com/orgs/nvidia/containers/cuda-quantum) 或 Github (https://github.com/NVIDIA/cuda-quantum) 中的最新版本 CUDA Quantum，开启混合量子系统编程之旅。

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原文标题：SC23 | 研究人员竞相使用 NVIDIA CUDA Quantum 大力推进研究工作

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