Michael Kuehn y Davide Vodola de BASF son pioneros en la computación cuántica en la industria química, ampliando los límites de lo que es posible en la simulación científica. Están demostrando el poder de los algoritmos cuánticos para revelar atributos de NTA, un compuesto utilizado para eliminar metales tóxicos de las aguas residuales, que las simulaciones tradicionales no pueden detectar.
El equipo de BASF ha logrado un hito importante al simular 24 cúbits, las unidades de procesamiento principales de una computadora cuántica, utilizando GPU. Pero no se conformaron con eso: recientemente realizaron sus primeras simulaciones de 60 cúbits en la supercomputadora NVIDIA Eos H100, lo que la convierte en su simulación molecular más extensa mediante un algoritmo cuántico. Este trabajo requiere una gran capacidad de procesamiento, por lo que BASF recurrió al servicio en la nube NVIDIA DGX , que utiliza GPU NVIDIA H100 Tensor Core .
La iniciativa de computación cuántica de BASF, lanzada en 2017 por Kuehn, no se limita a la química. Exploran aplicaciones de computación cuántica en el aprendizaje automático y la optimización de la logística y la planificación. Esta iniciativa se basa en NVIDIA CUDA Quantum , una plataforma versátil y fácil de usar para programar CPU, GPU y procesadores cuánticos (QPU). Vodola elogia CUDA Quantum por su simplicidad y flexibilidad, que permiten realizar simulaciones complejas de circuitos cuánticos.
Para manejar las exigentes necesidades computacionales, BASF está utilizando GPU NVIDIA H100 Tensor Core. Kuehn señala la importante ventaja de velocidad de esta plataforma NVIDIA sobre el hardware basado en CPU para este tipo de simulaciones.
Habilitando simulaciones cuánticas imposibles
CUDA Quantum está ganando terreno más allá de BASF. Los investigadores de SUNY Stony Brook lo utilizan para simulaciones de física de alta energía, explorando las interacciones de partículas subatómicas. Dmitri Kharzeev de SUNY y Brookhaven National Lab destaca el papel de CUDA Quantum a la hora de permitir simulaciones cuánticas que de otro modo serían imposibles. De manera similar, un equipo de Hewlett Packard Labs está aprovechando la supercomputadora Perlmutter para simulaciones de química cuántica, explorando transiciones de fase magnética en una de las simulaciones más grandes de su tipo.
La comunidad global CUDA Quantum se está expandiendo. Classiq, una startup israelí, anunció un nuevo centro de investigación en el Centro Médico Sourasky de Tel Aviv para capacitar a expertos en ciencias biológicas en el desarrollo de aplicaciones cuánticas. Esto podría conducir a avances en el diagnóstico de enfermedades y el descubrimiento de fármacos. El software de diseño cuántico de Classiq simplifica las tareas de bajo nivel y se está integrando con CUDA Quantum.
Terra Quantum e IQM están desarrollando aplicaciones cuánticas híbridas para diversos sectores, con la intención de ejecutarlas en CUDA Quantum. Varias empresas, entre ellas Oxford Quantum Circuits, utilizan los superchips Grace Hopper de NVIDIA para sus proyectos cuánticos híbridos. Quantum Machines anunció que el Centro Nacional Cuántico de Israel será el primero en implementar NVIDIA DGX Quantum, un sistema que utiliza los superchips Grace Hopper, para alimentar ordenadores cuánticos de diversos fabricantes.
Servicios en la nube cuántica
qBraid y Fermioniq también están utilizando Grace Hopper Superchips para servicios de nube cuántica y desarrollo de algoritmos de red tensorial, respectivamente. La memoria compartida y el ancho de banda de Grace Hopper hacen que estos superchips sean ideales para simulaciones cuánticas.
NVIDIA invita a los desarrolladores a comenzar a programar sistemas cuánticos híbridos con la última versión de CUDA Quantum, disponible en NGC, el catálogo de software acelerado de NVIDIA o GitHub. Esta iniciativa marca un paso significativo en la fusión de la computación cuántica y la computación tradicional de alto rendimiento, allanando el camino para avances innovadores en diversos campos científicos.
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