Michael Kuehn en Davide Vodola van BASF zijn baanbrekend op het gebied van quantum computing in de chemische industrie en verleggen daarbij de grenzen van wat mogelijk is in wetenschappelijke simulatie. Ze demonstreren de kracht van kwantumalgoritmen om kenmerken van NTA te onthullen, een verbinding die wordt gebruikt bij het verwijderen van giftige metalen uit afvalwater, die traditionele simulaties niet kunnen detecteren.
Het team van BASF heeft een belangrijke mijlpaal bereikt door 24 qubits, de kernverwerkingseenheden van een kwantumcomputer, te simuleren met behulp van GPU's. Daar bleven ze niet bij stilstaan: onlangs voerden ze hun eerste simulaties met 60 qubits uit op de Eos H100-supercomputer van NVIDIA, waarmee ze hun meest uitgebreide molecuulsimulatie met een kwantumalgoritme tot nu toe hebben gerealiseerd. Omdat dit werk veel rekenkracht vereist, koos BASF voor een NVIDIA DGX Cloud -service die gebruikmaakt van NVIDIA H100 Tensor Core GPU's.
Het kwantumcomputerinitiatief van BASF, dat in 2017 door Kuehn werd gelanceerd, beperkt zich niet tot de chemie. Ze onderzoeken toepassingen van kwantumcomputers in machine learning en het optimaliseren van logistiek en planning. Dit initiatief wordt mogelijk gemaakt door NVIDIA CUDA Quantum , een veelzijdig en gebruiksvriendelijk platform voor het programmeren van CPU's, GPU's en kwantumprocessoren (QPU's). Vodola prijst CUDA Quantum om zijn eenvoud en flexibiliteit, waardoor complexe simulaties van kwantumcircuits mogelijk worden.
Om aan de veeleisende computerbehoeften te voldoen, maakt BASF gebruik van NVIDIA H100 Tensor Core GPU's. Kuehn wijst op het aanzienlijke snelheidsvoordeel van dit NVIDIA-platform ten opzichte van CPU-gebaseerde hardware voor dergelijke simulaties.
Onmogelijke kwantumsimulaties mogelijk maken
CUDA Quantum wint terrein buiten BASF. Onderzoekers van SUNY Stony Brook gebruiken het voor simulaties van hoge-energiefysica, waarbij ze subatomaire deeltjesinteracties onderzoeken. Dmitri Kharzeev van SUNY en Brookhaven National Lab benadrukt de rol van CUDA Quantum bij het mogelijk maken van anders onmogelijke kwantumsimulaties. Op dezelfde manier maakt een team van Hewlett Packard Labs gebruik van de Perlmutter-supercomputer voor kwantumchemische simulaties, waarbij magnetische fase-overgangen worden onderzocht in een van de grootste simulaties in zijn soort.
De wereldwijde CUDA Quantum-gemeenschap breidt zich uit. Classiq, een Israëlische startup, heeft een nieuw onderzoekscentrum in het Tel Aviv Sourasky Medical Center aangekondigd om life science-experts op te leiden in de ontwikkeling van kwantumtoepassingen. Dit zou kunnen leiden tot vooruitgang in de diagnose van ziekten en de ontdekking van geneesmiddelen. De quantumontwerpsoftware van Classiq vereenvoudigt taken op laag niveau en wordt geïntegreerd met CUDA Quantum.
Terra Quantum en IQM ontwikkelen hybride kwantumtoepassingen voor diverse sectoren en zijn van plan deze op CUDA Quantum te draaien. Verschillende bedrijven, waaronder Oxford Quantum Circuits, gebruiken NVIDIA Grace Hopper Superchips voor hun hybride kwantumprojecten. Quantum Machines heeft aangekondigd dat het Israëlische Nationale Kwantumcentrum als eerste de NVIDIA DGX Quantum, een systeem met Grace Hopper Superchips, zal inzetten om kwantumcomputers van verschillende fabrikanten aan te drijven.
Quantum Cloud-diensten
Grace Hopper Superchips worden ook gebruikt door qBraid en Fermioniq voor respectievelijk kwantumclouddiensten en de ontwikkeling van tensor-netwerkalgoritmen. Het gedeelde geheugen en de bandbreedte van Grace Hopper maken deze superchips ideaal voor kwantumsimulaties.
NVIDIA nodigt ontwikkelaars uit om hybride kwantumsystemen te gaan programmeren met de nieuwste release van CUDA Quantum, beschikbaar op NGC, NVIDIA's catalogus met versnelde software, of GitHub. Dit initiatief markeert een belangrijke stap in de fusie van quantum computing en traditionele high-performance computing, en maakt de weg vrij voor baanbrekende vooruitgang op verschillende wetenschappelijke gebieden.
Amazon