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NVIDIA hat mit NVQLink eine offene Systemarchitektur vorgestellt, die Quantenprozessoren eng mit GPU-basierten Supercomputern verbinden soll. 17 Quantenhardware-Hersteller und neun US-Forschungslabore unterstützen die Initiative.
NVIDIA will mit der neu vorgestellten Architektur NVQLink die Lücke zwischen klassischem High-Performance-Computing und Quantencomputing schließen. Das System soll als Bindeglied fungieren, um die Rechenleistung von GPU-Clustern mit Quantenprozessoren (QPUs) zu hybriden Quantensupercomputern zu verschmelzen.
Niedrige Latenz für fehleranfällige Qubits
Die Herausforderung beim Quantencomputing liegt in der Empfindlichkeit der Qubits, den quantenmechanischen Recheneinheiten. Diese sind fehleranfällig und benötigen kontinuierliche Kalibrierung sowie Quantenfehlerkorrektur. Dafür sind komplexe Steueralgorithmen erforderlich, die extrem geringe Latenzzeiten und hohe Durchsatzraten voraussetzen. Genau hier setzt NVQLink an.
Die Architektur schafft eine Verbindung mit minimaler Verzögerung zwischen konventionellen Supercomputern und Quantenprozessoren, um Fehler in Echtzeit korrigieren zu können. NVIDIA-CEO Jensen Huang bezeichnete NVQLink als “Rosetta-Stein”, der klassische und Quantensupercomputer zu einem kohärenten System vereint und damit die Ära des Quanten-GPU-Computings einläute.
Breite Industrieunterstützung
An der Entwicklung von NVQLink waren führende Supercomputing-Zentren beteiligt, darunter das Brookhaven National Laboratory, Fermilab, Lawrence Berkeley National Laboratory, Los Alamos National Laboratory sowie die nationalen Labore in Oak Ridge, Pacific Northwest und Sandia. Insgesamt unterstützen neun US-Forschungseinrichtungen das Projekt.
Auf Hardwareseite beteiligen sich 17 Quantenprozessor-Hersteller an der Initiative, darunter etablierte Namen wie IonQ, Quantinuum, Rigetti und Atom Computing sowie europäische Anbieter wie Alice & Bob, IQM Quantum Computers, Oxford Quantum Circuits und Pasqal. Hinzu kommen fünf Hersteller von Quantenkontrollsystemen wie Quantum Machines, Keysight Technologies, Qblox und Zurich Instruments.
Integration in CUDA-Q
NVQLink wird in NVIDIAs CUDA-Q-Softwareplattform integriert, wodurch Entwickler Anwendungen erstellen können, die nahtlos auf CPUs, GPUs und Quantenprozessoren zugreifen. Das soll die Entwicklung hybrider Quantenanwendungen beschleunigen.
