NVIDIA 加速澳大利亞 Pawsey 超算中心的量子計(jì)算探索工作

科學(xué)家將使用由 NVIDIA Grace Hopper 超級芯片加速的 NVIDIA CUDA Quantum 平臺(tái)運(yùn)行最先進(jìn)的量子計(jì)算模擬

NVIDIA 于 2 月 18 日宣布，澳大利亞 Pawsey 超算研究中心將在其國家超算和量子計(jì)算創(chuàng)新中心由 NVIDIA Grace Hopper? 超級芯片加速的 NVIDIA? CUDA Quantum 平臺(tái)，進(jìn)一步推動(dòng)該中心在量子計(jì)算領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

該中心的研究人員將使用 CUDA Quantum（一個(gè)具有強(qiáng)大模擬工具并且能夠?qū)旌?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1552575.html">CPU、GPU 和 QPU 系統(tǒng)進(jìn)行編程的開源混合量子計(jì)算平臺(tái)）以及 NVIDIA cuQuantum 軟件開發(fā)工具套件（包含專為加速量子計(jì)算工作流程而優(yōu)化的程序庫和工具）。

NVIDIA Grace Hopper 超級芯片結(jié)合了 NVIDIA Grace CPU 和 Hopper GPU 架構(gòu)，具有超強(qiáng)性能，可在加速器上運(yùn)行高保真、可擴(kuò)展的量子模擬，并且能夠與未來的量子硬件基礎(chǔ)設(shè)施無縫對接。

NVIDIA 高性能計(jì)算和量子計(jì)算總監(jiān) Tim Costa 表示：“無論是開發(fā)算法、設(shè)計(jì)設(shè)備還是發(fā)明強(qiáng)大的糾錯(cuò)、校準(zhǔn)和控制方法，高性能模擬對于研究人員應(yīng)對量子計(jì)算領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)至關(guān)重要。CUDA Quantum 與NVIDIA Grace Hopper 超級芯片一起幫助 Pawsey 超算研究中心等創(chuàng)新機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)這些重要突破，加速推動(dòng)量子集成超級計(jì)算走向應(yīng)用?！?/p>

Pawsey 超算研究中心執(zhí)行總監(jiān) Mark Stickells 表示：“Pawsey 超算研究中心的研究和試驗(yàn)臺(tái)設(shè)施正在推動(dòng)澳大利亞乃至全世界的科學(xué)探索。NVIDIA 的 CUDA Quantum 平臺(tái)將使我們的科學(xué)家能夠推動(dòng)量子計(jì)算研究領(lǐng)域突破創(chuàng)新?！?/p>

據(jù)澳大利亞國家科學(xué)機(jī)構(gòu)——聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）估算，量子計(jì)算每年能夠?yàn)榘拇罄麃唶鴥?nèi)市場帶來價(jià)值 25 億澳元的機(jī)會(huì)，到 2040 年有可能創(chuàng)造 1 萬個(gè)新就業(yè)崗位。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要將量子計(jì)算引入到其他科學(xué)領(lǐng)域，例如應(yīng)用于天文學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、金融等。

推動(dòng)量子計(jì)算領(lǐng)域突破創(chuàng)新

Pawsey 超算研究中心將部署這套系統(tǒng)，直接在傳統(tǒng)的高性能計(jì)算系統(tǒng)上運(yùn)行量子工作負(fù)載，充分利用這些系統(tǒng)的處理能力，并開發(fā)出能夠智能地將計(jì)算劃分到經(jīng)典內(nèi)核和量子內(nèi)核的混合算法，通過量子設(shè)備實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率的提升。該中心將從各種量子變分算法入手，研究量子機(jī)器學(xué)習(xí)、化學(xué)模擬、射電天文學(xué)圖像處理、金融分析、生物信息學(xué)和專用量子模擬器。

Pawsey 超算研究中心正在部署 8 個(gè)基于 NVIDIA MGX? 模塊化架構(gòu)的 NVIDIA Grace Hopper 超級芯片節(jié)點(diǎn)。NVIDIA Grace Hopper 超級芯片將基于 Arm 的 NVIDIA Grace? CPU 與基于 Hopper 架構(gòu)的 GPU 整合到一個(gè)封裝中，并使用 NVIDIA NVLink?-C2C 芯片實(shí)現(xiàn)互連，因此無需傳統(tǒng)的 CPU-GPU PCIe 連接。

相比最新的 PCIe 技術(shù)，GPU 和 CPU 之間的帶寬提高了 7 倍。運(yùn)行 TB 級數(shù)據(jù)的應(yīng)用性能也實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 10 倍的提升，為量子-經(jīng)典研究人員解決世界上最復(fù)雜的問題提供了前所未有的助力。

Pawsey 超算研究中心致力于為澳大利亞量子社區(qū)及其國際合作伙伴提供 NVIDIA Grace Hopper 平臺(tái)。