Investigadores de NVIDIA han logrado un hito sin precedentes en el campo de la computación cuántica al utilizar JUPITER, el primer superordenador exascala de Europa, para realizar una simulación cuántica sin precedentes de 104 qubits. Este avance, realizado en el Centro de Supercomputación de Jülich, representa la simulación más completa de un sistema cuántico tolerante a fallos hasta la fecha, marcando un paso crucial hacia aplicaciones prácticas como el descubrimiento de fármacos, la modelización financiera y la ciencia de materiales.
El innovador enfoque de cultivo de estados mágicos, validado por esta simulación, permite reducir en un 90% el número de qubits físicos necesarios en comparación con métodos anteriores, acortando significativamente el camino hacia la creación de ordenadores cuánticos viables. La simulación proporcionada por JUPITER ofrece a la industria cuántica valiosos conocimientos sobre el impacto del ruido en la computación cuántica tolerante a fallos. Esto permite a los investigadores afinar los diseños antes de construir los componentes físicos, reduciendo así el tiempo hasta el desarrollo de dispositivos cuánticos funcionales.
Jensen Huang, fundador y CEO de NVIDIA, destacó la importancia de comprender cómo se comportan estos complejos sistemas a gran escala para desarrollar computación cuántica práctica. «Nuestros resultados en Jülich demuestran cómo los procesadores cuánticos y los superordenadores con GPU pueden combinarse para abordar investigaciones que de otro modo estarían fuera de nuestro alcance», afirmó Huang.
La infraestructura de JUPITER representa una inversión estratégica en el futuro de la computación en Europa. Según Kristel Michielsen, directora del Centro de Supercomputación de Jülich, trabajar conjuntamente con NVIDIA permite a los científicos tomar decisiones informadas sobre los diseños más prometedores para aplicaciones útiles.
La computación cuántica tolerante a fallos, necesaria para manejar el ruido inevitable en las operaciones cuánticas, se beneficia del rápido desarrollo de los estados mágicos. Esta simulación, que valida el enfoque avanzado de cultivo de estados mágicos, da a los investigadores las herramientas necesarias para futuras mejoras.
El uso del sistema NVIDIA GB200 NVL72 en el Centro de Investigación Cuántica Acelerada de NVIDIA fue crucial para escalar las pruebas iniciales antes de trasladar el proyecto a los 8,192 GPUs de JUPITER. Este proceso redujo significativamente el tiempo de simulación y preparó al equipo para utilizar efectivamente la capacidad exascala del superordenador.
Utilizando el software cuQuantum de NVIDIA y la plataforma CUDA-Q™, las simulaciones alcanzaron un rendimiento optimizado, demostrando la importancia de los clusters de computación acelerada en el desarrollo y validación de métodos de simulación antes de emplear superordenadores para cálculos complejos. Este trabajo resalta cómo la simulación será cada vez más esencial y complicada a medida que los sistemas cuánticos se expandan en tamaño.
Fuente: Zona de blogs y prensa de Nvidia
