Hochgeschwindigkeitsverbindung für Quantencomputer mit Supercomputern

Quantencomputer rechnen mit Qubits, ganz anders als normale Computer, aber diese Qubits sind instabil und machen häufig Fehler.Um sie zu beheben, benötigen Quantensysteme die Hilfe leistungsstarker klassischer Computer, die Korrekturalgorithmen schnell ausführen können.Das Problem besteht darin, dass aktuelle Verbindungen zwischen Quantenprozessoren und klassischen Systemen für diese Echtzeitkorrektur zu langsam sind.

NVIDIAs neuer NVQLink soll dieses Problem lösen.Dabei handelt es sich um eine Hochgeschwindigkeits-Datenverbindung, die Quantenprozessoren direkt mit GPU-basierten Supercomputern verbindet.Durch die Verbindung können Daten nahezu augenblicklich zwischen den beiden Systemen übertragen werden, sodass Qubits während ihrer Arbeit kontrolliert und korrigiert werden können.

So funktioniert es: Während einer Berechnung sendet der Quantenprozessor Daten über seine Qubits an das GPU-System.Die GPUs analysieren diese Informationen dann, berechnen alle erforderlichen Korrekturen und senden diese Korrekturen über NVQLink zurück.Dies geschieht kontinuierlich und trägt dazu bei, dass das Quantensystem stabil und genau bleibt.

NVQLink arbeitet mit der CUDA-Q-Software von NVIDIA zusammen, die es Entwicklern ermöglicht, Quanten- und klassisches Computing gemeinsam im selben Programm auszuführen.Diese Integration trägt dazu bei, Hybridsysteme zu schaffen, die komplexe Probleme in den Bereichen Materialwissenschaft, Chemie und fortgeschrittene Simulationen viel schneller bewältigen können als herkömmliche Computer allein.

Das Setup vereint die Stärken beider Systeme.Der Quantenprozessor übernimmt quantenspezifische Aufgaben wie molekulare Simulationen oder Verschlüsselung, während die GPUs schnelle Datenverarbeitungs- und Steuerungsaufgaben übernehmen.Dieser „hybride“ Ansatz hilft Forschern, Quantencomputer effektiver zu nutzen und für größere Experimente zu skalieren.

NVIDIA hat NVQLink mit mehreren US-amerikanischen Forschungszentren entwickelt, darunter Brookhaven, Fermilab, Lawrence Berkeley, Los Alamos, Oak Ridge, Pacific Northwest, Sandia und MIT Lincoln Laboratories.Die Technologie unterstützt auch viele Entwickler von Quantenhardware und -controllern und erleichtert so die Verbindung verschiedener Quantensysteme.