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英偉達擴展開源CUDA-Q平臺，用於容差量子計算
2026-09-14 13:00
英偉達CUDA-Q
新聞摘要：
多倫多，9月2026年14日（環球新聞網）--英偉達今天宣佈通過CUDA-Q Logical擴展英偉達CUDA-Q™開源平臺，這是一個編排層，提供了可編程、可驗證的方法來開發有用的應用程序，可供故障量子計算機。
具有邏輯量子位的容錯量子處理器對於有用的量子計算至關重要，使系統能夠克服物理量子位固有的錯誤，以便它們能夠執行藥物發現、金融建模和材料開發等實際應用所需的更大規模計算。
然而，為此類系統開發應用程序是一項乏味、耗時的協同設計挑戰：算法、錯誤糾正代碼、硬件架構或其他QPU組件的更改可能會顯着改變運行任何給定應用程序所需的資源。
藉助CUDA-Q Logical，研究人員現在可以設計和編排耐故障量子計算應用所需的許多組件，輕松在選項之間切換，以識別邏輯量子位性能的最佳系統配置。
「量子計算正在成熟進入一個邏輯量子位時代，研究人員需要一個開放的，可定製的平臺，能夠代表容錯系統的各個方面，」NVIDIA量子副總裁兼總經理Timothy Costa説。CUDA-Q Logical的加入為探索完全集成的協同優化系統提供了強大的功能和靈活性，無論量子位類型和架構如何-大大縮短了有用的量子GPU超級計算的時間軸。
CUDA-Q Logical已被QPU製造商和實驗室使用，包括Fermi國家加速器實驗室、Infleqtion、IQM Quantum Computer、QCDDesign Quantum Motion和Sandia國家實驗室。
Iceberg Quantum使用CUDA-Q Logical為其Diraq量子位建模了其耐故障架構，展示瞭如何僅用150，000個物理量子位創建1，000個邏輯量子位，大約比Diraq之前的估計少了10倍。CUDA-Q Logical提供了一種前所未有的方式來快速評估Iceberg架構的潛在實施，幫助大幅減少有用、耐故障量子計算所需的硬件。
Fermilab使用CUDA-Q Logical來探索故障容忍應用在早期工作中，Fermilab研究人員使用CUDA-Q Logical來驗證先前的結果並評估不同錯誤糾正方法和量子硬件的物理量子位、運行時和其他資源需求。
Fermilab將複雜的耐故障系統設計轉化為可重複且可驗證的計算工作流程，將耐故障算法開發從五個月加速到三周，速度提高了7倍。
費米實驗室首席技術官兼導體量子材料和系統中心主任安娜·格拉斯利諾（Anna Grassellino）表示：「容錯量子計算是解鎖新科學發現的途徑，但要實現這一目標，需要研究人員共同設計算法、錯誤糾正、架構和硬件。」「使用CUDA-Q Logical，我們的團隊在短短三周內就探索了這些資源的組合，而構建專業基礎設施通常需要大約五個月。」
QUOPS是由桑迪亞國家實驗室開發的一個新的、獨立的跨平臺基準，用於衡量量子計算系統在公用事業規模應用方面的進展。
藉助桑迪亞的QUOPS，該行業現在可以使用一種與硬件無關的開放方法，來衡量實現可故障量子計算機共同目標的進展。從歷史上看，量子計算的進步主要通過物理量子位的進步來衡量--增加量子位計數、提高保真度和擴展一致性。
桑迪亞國家實驗室量子性能實驗室聯合主任蒂莫西·普羅克特（Timothy Proctor）表示：「在桑迪亞，我們迫不及待地希望看到耐故障量子計算機幫助解決對能源部和美國具有國家重要意義的問題。」「我們現在的使命是通過加速我們行業合作伙伴的進步，儘快實現這一目標。為此，我們和其他量子計算利益相關者必須能夠跟蹤和預測量子計算機能力的增長。我們創建QUOPS就是爲了做到這一點，我們很高興看到量子計算供應商和客户使用它。」
Sandia在IEEE Quantum Week之前發佈的預印本中分享了早期結果，報告了來自Google，IBM和Quantinuum的QPU的初始QUOPS基準。NVIDIA CUDA-Q中提供了QUOPS參考實施。
擴展量子GPU超級計算平臺該生態系統還採用了NVIDIA更大的量子計算技術陣容，將量子比特轉化為有用的量子GPU超級計算機。
Diraq使用全球第一個用於構建和部署人工智能以進行有用量子計算的開放模型系列英偉達伊辛來校準其硅基量子位處理器。
公司正在使用NVIDIA NVQLink™將其量子處理器與圖形處理器超級計算集成，NVQLink™是一種開放系統架構，用於將量子處理器與圖形處理器超級計算機緊密耦合。使用NVQLink：
NVIDIA CUDA-Q開放開發平臺繼續在整個量子計算生態系統中採用：
量子生態系統還與英偉達合作開發新的和改進的量子應用程序：
可用性CUDA-Q Logical現已通過GitHub提供。探索QUOPS存儲庫。
請閲讀有關CUDA-Q Logical和QUOPS的這些論文，瞭解更多信息。
關於英偉達英偉達（納斯達克股票代碼：NVDA）是人工智能和加速計算領域的世界領導者。
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