A NVIDIA quer combinar computadores clássicos e quânticos – precisamos de uma interface rápida e um modelo de programação conveniente

A NVIDIA está promovendo a ideia de combinar elementos de computadores quânticos e clássicos para acelerar a computação. Em particular, a empresa está trabalhando na introdução de seus aceleradores de unidade de processamento gráfico (GPU) em sistemas quânticos, bem como na simplificação da criação de algoritmos quânticos. E hoje a NVIDIA anunciou novos passos nessa direção.

Há algum tempo, a NVIDIA apresentou o kit de ferramentas cuQuantum, que permite simular o funcionamento de algoritmos para processadores quânticos em GPUs NVIDIA A100, ou melhor, em seus núcleos tensores. Isso facilitou a entrada no mundo da computação quântica. O cuQuantum, em particular, está disponível para todos como parte da nuvem AWS. Agora a NVIDIA pretende combinar sistemas quânticos e clássicos.

Para fazer isso, a NVIDIA quer criar uma interface de baixa latência que permitirá que seus aceleradores de computação e processadores quânticos (QPUs) se comuniquem. Isso permitirá que os computadores quânticos usem o poderoso potencial de computação paralela da GPU para resolver problemas clássicos. Em particular, propõe-se usá-los para otimização de circuitos, calibração e correção de erros. As GPUs podem reduzir o tempo para concluir essas tarefas e reduzir a latência de comunicação entre computadores clássicos e quânticos, o que é um grande gargalo para os sistemas quânticos híbridos de hoje.

A NVIDIA também acredita que a indústria de computação quântica precisa de um modelo de programação unificado com ferramentas eficientes e fáceis de usar. Hoje, para programar QPUs, os pesquisadores são forçados a usar o equivalente quântico do código assembly de baixo nível, que está além das capacidades de muitos cientistas. Além disso, atualmente não existe um único modelo de programação e compilador que permita que o mesmo algoritmo seja executado em qualquer QPU.

A NVIDIA pretende oferecer um conjunto de ferramentas que permitirão aos cientistas implementar facilmente seus algoritmos quânticos primeiro em QPUs simulados e depois em reais. Para fazer isso, você precisa de um compilador que permita trabalhar em ambos os ambientes. Com a combinação de ferramentas de simulação quântica de GPU e um modelo e compilador de programação unificado, os pesquisadores poderão começar a construir data centers quânticos híbridos, diz a NVIDIA.