NVIDIA, Hibrit Kuantum Hesaplama Yaklaşımını Benimsiyor

NVIDIA, GTC 2022 ile birlikte iş dünyası için birçok yenilik duyurdu. Daha önce Hopper mimarisiyle birlikte H100 GPU’ya ve 144 çekirdekli Grace CPU Superchip’e bakmıştık. Şirket donanımın yanı sıra yazılım alanında da çığır açan teknolojiler sunmaya devam ediyor.

NVIDIA cuQuantum, genişleyen bir ekosistem ve geleceğin güçlü sistemleri için programlama modelini oluşturan bir işbirliği ile piyasaya çıkıyor. Yeşil ekip, geliştiricilerin yarının ultra yüksek performanslı sistemlerini programlamak için ihtiyaç duyacakları araçları oluşturmak için kuantum hesaplama konusunda birçok isimle birlikte çalıştığını söylüyor.

Günümüzün yüksek performanslı bilgisayarları, kuantum hesaplama işlerini daha küçük ve hataya açık kuantum sistemlerinde mümkün olanın çok ötesinde bir ölçekte ve performansla simüle ediyor. Klasik HPC sistemleri ise kuantum araştırmacılarının ileriye doğru bir yol çizebilmeleri için yardımcı rol oynuyor.

Kuantum bilgisayarlar geliştikçe, araştırmacılar kuantum ve klasik bilgisayarların birlikte çalıştığı ve her biri kendilerine en uygun olan zorlukları ele alan bir hibrit bilgi işlem modeli vizyonu paylaşıyor. Bu bağlamda sistemlerin geniş çapta yararlı olması için verimli ve kullanımı kolay birleşik bir programlama ortamına ihtiyaç olacak.

NVIDIA ise bilgisayarların geleceği için bu konuda çalışmalar yürütüyor. GPU üreticisi, NVIDIA cuQuantum gibi ticari olarak satılan araçlardan başlayarak IBM, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Pasqal ve diğer pek çok şirketle işbirliği içinde çalışıyor.

Ortak Yazılım Katmanı

İlk adım olarak yeni bir kuantum derleyici geliştirildi. nvq++ olarak adlandırılan bu derleyici, kuantum ve klasik bilgisayarların birbirleriyle konuşmak için kullanabileceği düşük seviyeli makine dilinin bir özelliği olan Quantum Intermediate Representation’ı (QIR) temel alıyor.

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Quantumium, Quantum Circuits Inc. ve diğer araştırmacılar, Linux Vakfı tarafından yönetilen QIR Alliance’ı benimsediler. QIR Alliance ise hem kuantum hem de klasik bilgisayarlardan en iyisini sunacak agnostik bir programlama yaklaşımı sağlıyor.

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar, bu yeni yazılımı ilk kullananlar arasında olacak. Sonuç olarak NVIDIA, HPC topluluğunun hibrit sistemler için bu birleşik programlama modelini benimseyeceğine inanıyor.

Kullanıma Hazır Kuantum Araçları

Hibrit kuantum sistemlerini beklemek zorunda değilsiniz. Herhangi bir geliştirici, hızlandırılmış bilgi işlem ve araçları kullanarak bugün birinci sınıf kuantum araştırmasına başlayabilecek.

NVIDIA cuQuantum artık genel sürüme ulaştı ve kullanılabilir durumda. Böylelikle tensör ağları ve durum vektörleri için kütüphanelerle karmaşık kuantum devre simülasyonları çalıştırmak mümkün. Araştırmacılar ayrıca halihazırda bu ürünleri gerçek dünyadaki zorlukların üstesinden gelmek için kullanmaya başladı.

Örneğin QC Ware, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndaki Perlmutter süper bilgisayarında cuQuantum kullanarak kuantum kimyası ve kuantum makine öğrenimi algoritmaları çalıştırıyor. Çalışma, ilaç keşfini ve iklim bilimini ilerletmeyi amaçlıyor.

Genişleyen Bir Kuantum Ekosistemi

Teknoloji devi, kuantum ürünlerinin her gün sayısı artan şirketler tarafından desteklendiğini söylüyor. Örneğin Xanadu, cuQuantum’u kuantum makine öğrenimi ve kuantum kimyası için açık kaynaklı bir yazılım tabanı olan PennyLane’e entegre etti. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, tensör ağı kuantum devre simülasyonları için bir yazılım olan TNQVM’de cuQuantum kullanıyor.

Öte yandan Classiq’ten Classiq Quantum Algorithm Design platformu ve Zapata Computing’den Orquestra gibi diğer şirketler artık ticari olarak mevcut kuantum simülatörlerinde ve yazılım çatısında cuQuantum’u desteklemekte. Google Quantum AI, IBM, IonQ ve Pasqal gibi diğer şirketler de Kasım ayında NVIDIA yazılımını destekleyen şirketler arasında katıldı.

GTC 2022

GTC etkinliği şu anda devam ediyor ve ilginizi çeken sunumlara buradan ücretsiz kayıt olarak katılabilirsiniz. GTC’de kuantum hesaplamayla ilgili en az on oturum yer alacak.