Michael Kuehn et Davide Vodola de BASF sont des pionniers de l'informatique quantique dans l'industrie chimique, repoussant les limites de ce qui est possible en matière de simulation scientifique. Ils démontrent la puissance des algorithmes quantiques pour révéler les attributs du NTA, un composé utilisé pour éliminer les métaux toxiques des eaux usées, que les simulations traditionnelles ne peuvent pas détecter.
L'équipe de BASF a franchi une étape importante en simulant 24 qubits, les unités de traitement de base d'un ordinateur quantique, à l'aide de GPU. Poursuivant ses efforts, elle a récemment réalisé ses premières simulations à 60 qubits sur le supercalculateur Eos H100 de NVIDIA, marquant ainsi sa simulation moléculaire la plus poussée à l'aide d'un algorithme quantique. Ce travail exigeant une puissance de calcul considérable, BASF a eu recours au service NVIDIA DGX Cloud , qui exploite les GPU NVIDIA H100 Tensor Core.
L'initiative de BASF en informatique quantique, lancée en 2017 par Kuehn, ne se limite pas à la chimie. L'entreprise explore des applications de l'informatique quantique dans l'apprentissage automatique et l'optimisation de la logistique et de la planification. Cette initiative s'appuie sur NVIDIA CUDA Quantum , une plateforme polyvalente et conviviale pour la programmation des CPU, des GPU et des processeurs quantiques (QPU). Vodola apprécie la simplicité et la flexibilité de CUDA Quantum, qui rendent possibles des simulations complexes de circuits quantiques.
Pour répondre aux besoins informatiques exigeants, BASF utilise des GPU NVIDIA H100 Tensor Core. Kuehn note l'avantage significatif en termes de vitesse de cette plate-forme NVIDIA par rapport au matériel basé sur CPU pour de telles simulations.
Permettre des simulations quantiques impossibles
CUDA Quantum gagne du terrain au-delà de BASF. Les chercheurs de SUNY Stony Brook l’utilisent pour des simulations de physique des hautes énergies, explorant les interactions de particules subatomiques. Dmitri Kharzeev de SUNY et Brookhaven National Lab souligne le rôle de CUDA Quantum dans la réalisation de simulations quantiques autrement impossibles. De même, une équipe des Hewlett Packard Labs exploite le supercalculateur Perlmutter pour des simulations de chimie quantique, explorant les transitions de phase magnétiques dans l'une des plus grandes simulations de ce type.
La communauté mondiale CUDA Quantum est en pleine expansion. Classiq, une startup israélienne, a annoncé la création d'un nouveau centre de recherche au Tel Aviv Sourasky Medical Center pour former des experts des sciences de la vie au développement d'applications quantiques. Cela pourrait conduire à des progrès dans le diagnostic des maladies et la découverte de médicaments. Le logiciel de conception quantique de Classiq simplifie les tâches de bas niveau et est en cours d'intégration à CUDA Quantum.
Terra Quantum et IQM développent des applications quantiques hybrides pour divers secteurs, qu'ils prévoient d'exécuter sur CUDA Quantum. Plusieurs entreprises, dont Oxford Quantum Circuits, utilisent les superpuces NVIDIA Grace Hopper pour leurs projets quantiques hybrides. Quantum Machines a annoncé que le Centre national israélien de recherche quantique sera le premier à déployer NVIDIA DGX Quantum, un système utilisant les superpuces Grace Hopper, pour alimenter des ordinateurs quantiques de différents fabricants.
Services cloud quantiques
Les superpuces Grace Hopper sont également utilisées par qBraid et Fermioniq, respectivement pour les services cloud quantiques et le développement d'algorithmes de réseau tenseur. La mémoire partagée et la bande passante de Grace Hopper rendent ces superpuces idéales pour les simulations quantiques.
NVIDIA invite les développeurs à commencer à programmer des systèmes quantiques hybrides avec la dernière version de CUDA Quantum, disponible sur NGC, le catalogue de logiciels accélérés de NVIDIA ou GitHub. Cette initiative marque une étape importante dans la fusion de l’informatique quantique et du calcul haute performance traditionnel, ouvrant la voie à des avancées révolutionnaires dans divers domaines scientifiques.
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