Con el vertiginoso desarrollo de la computación cuántica, se vislumbra un futuro donde las supercomputadoras de inteligencia artificial (IA) se integren con procesadores cuánticos, creando supercomputadoras cuánticas aceleradas. Estas máquinas podrían convertirse en la clave para resolver algunos de los problemas más complejos del mundo.
La integración de unidades de procesamiento cuántico (QPUs) en supercomputadoras de IA es fundamental para el desarrollo de nuevas aplicaciones y para desbloquear avances críticos en la operación de futuros dispositivos cuánticos. Un hito importante en este camino es el anuncio del Centro de Investigación Cuántica Acelerada de NVIDIA (NVAQC), revelado en la conferencia global de IA de NVIDIA GTC.
El NVAQC albergará un sistema NVIDIA GB200 NVL72 junto con la plataforma de red NVIDIA Quantum-2 InfiniBand. Esta instalación estará equipada con 576 GPUs Blackwell de NVIDIA dedicadas a la investigación en computación cuántica. Según Tim Costa, director senior de ingeniería asistida por computadora, cuántica y CUDA-X en NVIDIA, el centro será un lugar para simulaciones a gran escala de algoritmos y hardware cuánticos, así como para la integración de procesadores cuánticos y el despliegue de modelos de IA para propósitos cuánticos.
Colaboradores innovadores en computación cuántica como Quantinuum, QuEra y Quantum Machines, junto con socios académicos del Harvard Quantum Initiative y el grupo de Sistemas Cuánticos del MIT, trabajarán con NVIDIA en este centro para explorar cómo la supercomputación de IA puede acelerar el camino hacia la computación cuántica.
Un desafío significativo en la computación cuántica es la protección de los cúbits, las unidades básicas de información cuántica. Las interacciones de los cúbits con su entorno pueden introducir ruido no deseado que afecta la precisión de los cálculos cuánticos. La corrección de errores cuánticos aborda este problema mediante la codificación de cúbits lógicos en muchos cúbits físicos ruidosos. La decodificación, el proceso de identificación y corrección de errores, es una tarea compleja que debe realizarse rápidamente para evitar que el ruido se descontrole. El NVAQC busca acelerar la decodificación mediante supercomputación de IA, desarrollando decodificadores paralelizados y mejorados con IA.
Además de la corrección de errores, el NVAQC se centrará en desarrollar aplicaciones para supercomputadoras cuánticas aceleradas que combinan recursos de computación tanto clásicos como cuánticos. La infraestructura del centro facilitará la investigación sobre el desarrollo y la mejora de algoritmos híbridos. Técnicas avanzadas de compilación basadas en IA también se explorarán, con la posibilidad de reducir el tiempo de ejecución de todos los algoritmos cuánticos.
La integración de hardware cuántico con supercomputación de IA sigue siendo un desafío. Requiere una plataforma capaz de cambiar rápidamente entre paradigmas de computación cuántica y clásica dentro de una sola aplicación. Plataforma CUDA-Q de NVIDIA será un punto de entrada para los investigadores, aprovechando los avances como el NVIDIA DGX Quantum, una arquitectura de referencia para dicha integración.
Con estas iniciativas, el NVAQC se perfila como un epicentro para el desarrollo de la computación cuántica de próxima generación, apoyando la evolución de los cúbits hacia computadoras cuánticas de impacto.
Fuente: Zona de blogs y prensa de Nvidia
