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英伟达扩展开源CUDA-Q平台，用于容差量子计算
2026-09-14 13:00
英伟达CUDA-Q
新闻摘要：
多伦多，9月2026年14日（环球新闻网）--英伟达今天宣布通过CUDA-Q Logical扩展英伟达CUDA-Q™开源平台，这是一个编排层，提供了可编程、可验证的方法来开发有用的应用程序，可供故障量子计算机。
具有逻辑量子位的容错量子处理器对于有用的量子计算至关重要，使系统能够克服物理量子位固有的错误，以便它们能够执行药物发现、金融建模和材料开发等实际应用所需的更大规模计算。
然而，为此类系统开发应用程序是一项乏味、耗时的协同设计挑战：算法、错误纠正代码、硬件架构或其他QPU组件的更改可能会显着改变运行任何给定应用程序所需的资源。
借助CUDA-Q Logical，研究人员现在可以设计和编排耐故障量子计算应用所需的许多组件，轻松在选项之间切换，以识别逻辑量子位性能的最佳系统配置。
“量子计算正在成熟进入一个逻辑量子位时代，研究人员需要一个开放的，可定制的平台，能够代表容错系统的各个方面，”NVIDIA量子副总裁兼总经理Timothy Costa说。CUDA-Q Logical的加入为探索完全集成的协同优化系统提供了强大的功能和灵活性，无论量子位类型和架构如何-大大缩短了有用的量子GPU超级计算的时间轴。
CUDA-Q Logical已被QPU制造商和实验室使用，包括Fermi国家加速器实验室、Infleqtion、IQM Quantum Computer、QCDDesign Quantum Motion和Sandia国家实验室。
Iceberg Quantum使用CUDA-Q Logical为其Diraq量子位建模了其耐故障架构，展示了如何仅用150，000个物理量子位创建1，000个逻辑量子位，大约比Diraq之前的估计少了10倍。CUDA-Q Logical提供了一种前所未有的方式来快速评估Iceberg架构的潜在实施，帮助大幅减少有用、耐故障量子计算所需的硬件。
Fermilab使用CUDA-Q Logical来探索故障容忍应用在早期工作中，Fermilab研究人员使用CUDA-Q Logical来验证先前的结果并评估不同错误纠正方法和量子硬件的物理量子位、运行时和其他资源需求。
Fermilab将复杂的耐故障系统设计转化为可重复且可验证的计算工作流程，将耐故障算法开发从五个月加速到三周，速度提高了7倍。
费米实验室首席技术官兼导体量子材料和系统中心主任安娜·格拉斯利诺（Anna Grassellino）表示：“容错量子计算是解锁新科学发现的途径，但要实现这一目标，需要研究人员共同设计算法、错误纠正、架构和硬件。”“使用CUDA-Q Logical，我们的团队在短短三周内就探索了这些资源的组合，而构建专业基础设施通常需要大约五个月。”
QUOPS是由桑迪亚国家实验室开发的一个新的、独立的跨平台基准，用于衡量量子计算系统在公用事业规模应用方面的进展。
借助桑迪亚的QUOPS，该行业现在可以使用一种与硬件无关的开放方法，来衡量实现可故障量子计算机共同目标的进展。从历史上看，量子计算的进步主要通过物理量子位的进步来衡量--增加量子位计数、提高保真度和扩展一致性。
桑迪亚国家实验室量子性能实验室联合主任蒂莫西·普罗克特（Timothy Proctor）表示：“在桑迪亚，我们迫不及待地希望看到耐故障量子计算机帮助解决对能源部和美国具有国家重要意义的问题。”“我们现在的使命是通过加速我们行业合作伙伴的进步，尽快实现这一目标。为此，我们和其他量子计算利益相关者必须能够跟踪和预测量子计算机能力的增长。我们创建QUOPS就是为了做到这一点，我们很高兴看到量子计算供应商和客户使用它。”
Sandia在IEEE Quantum Week之前发布的预印本中分享了早期结果，报告了来自Google，IBM和Quantinuum的QPU的初始QUOPS基准。NVIDIA CUDA-Q中提供了QUOPS参考实施。
扩展量子GPU超级计算平台该生态系统还采用了NVIDIA更大的量子计算技术阵容，将量子比特转化为有用的量子GPU超级计算机。
Diraq使用全球第一个用于构建和部署人工智能以进行有用量子计算的开放模型系列英伟达伊辛来校准其硅基量子位处理器。
公司正在使用NVIDIA NVQLink™将其量子处理器与图形处理器超级计算集成，NVQLink™是一种开放系统架构，用于将量子处理器与图形处理器超级计算机紧密耦合。使用NVQLink：
NVIDIA CUDA-Q开放开发平台继续在整个量子计算生态系统中采用：
量子生态系统还与英伟达合作开发新的和改进的量子应用程序：
可用性CUDA-Q Logical现已通过GitHub提供。探索QUOPS存储库。
请阅读有关CUDA-Q Logical和QUOPS的这些论文，了解更多信息。
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