Michael Kuehn e Davide Vodola, da BASF, são pioneiros na computação quântica na indústria química, ampliando os limites do que é possível na simulação científica. Eles estão demonstrando o poder dos algoritmos quânticos para revelar atributos do NTA, um composto usado na remoção de metais tóxicos de águas residuais, que as simulações tradicionais não conseguem detectar.
A equipe da BASF alcançou um marco significativo ao simular 24 qubits, as unidades de processamento principais de um computador quântico, usando GPUs. Não parando por aí, eles realizaram recentemente suas primeiras simulações com 60 qubits no supercomputador Eos H100 da NVIDIA, marcando sua simulação molecular mais extensa usando um algoritmo quântico. O trabalho exige muito poder de processamento, então a BASF recorreu a um serviço NVIDIA DGX Cloud que utiliza GPUs NVIDIA H100 Tensor Core .
A iniciativa de computação quântica da BASF, lançada em 2017 por Kuehn, não se limita à química. A empresa está explorando aplicações da computação quântica em aprendizado de máquina e otimização de logística e planejamento. Essa iniciativa é impulsionada pelo NVIDIA CUDA Quantum , uma plataforma versátil e fácil de usar para programação de CPUs, GPUs e processadores quânticos (QPUs). Vodola elogia o CUDA Quantum por sua simplicidade e flexibilidade, que possibilitam simulações complexas de circuitos quânticos.
Para lidar com as exigentes necessidades computacionais, a BASF está utilizando GPUs NVIDIA H100 Tensor Core. Kuehn observa a vantagem significativa de velocidade desta plataforma NVIDIA em relação ao hardware baseado em CPU para tais simulações.
Habilitando simulações quânticas impossíveis
CUDA Quantum está ganhando força além da BASF. Pesquisadores da SUNY Stony Brook o usam para simulações de física de alta energia, explorando interações de partículas subatômicas. Dmitri Kharzeev da SUNY e Brookhaven National Lab destaca o papel do CUDA Quantum em permitir simulações quânticas que de outra forma seriam impossíveis. Da mesma forma, uma equipe do Hewlett Packard Labs está aproveitando o supercomputador Perlmutter para simulações de química quântica, explorando transições de fase magnética em uma das maiores simulações do gênero.
A comunidade global CUDA Quantum está se expandindo. Classiq, uma startup israelense, anunciou um novo centro de pesquisa do Tel Aviv Sourasky Medical Center para treinar especialistas em ciências biológicas no desenvolvimento de aplicações quânticas. Isso pode levar a avanços no diagnóstico de doenças e na descoberta de medicamentos. O software de design quântico da Classiq simplifica tarefas de baixo nível e está sendo integrado ao CUDA Quantum.
A Terra Quantum e a IQM estão desenvolvendo aplicações quânticas híbridas para diversos setores, planejando executá-las em CUDA Quantum. Várias empresas, incluindo a Oxford Quantum Circuits, utilizam os Superchips NVIDIA Grace Hopper em seus projetos quânticos híbridos. A Quantum Machines anunciou que o Centro Nacional Quântico de Israel será o primeiro a implantar o NVIDIA DGX Quantum, um sistema que utiliza os Superchips Grace Hopper, para alimentar computadores quânticos de diversos fabricantes.
Serviços de nuvem quântica
Os superchips Grace Hopper também estão sendo utilizados por qBraid e Fermioniq para serviços de nuvem quântica e desenvolvimento de algoritmos de rede tensor, respectivamente. A memória compartilhada e a largura de banda do Grace Hopper tornam esses superchips ideais para simulações quânticas.
A NVIDIA convida os desenvolvedores a começarem a programar sistemas quânticos híbridos com a versão mais recente do CUDA Quantum, disponível no NGC, o catálogo de software acelerado da NVIDIA, ou GitHub. Esta iniciativa marca um passo significativo na fusão da computação quântica e da computação tradicional de alto desempenho, abrindo caminho para avanços inovadores em vários campos científicos.
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