Alice & Bob מתמקדת בסוג מיוחד של סיבית קוונטית (קיוביט) הנקראת cat qubit, שנועדה לדכא סוגים מסוימים של שגיאות הנפוצות במערכות קוונטיות. על ידי הפחתת שיעורי השגיאות ברמת החומרה, cat qubits שואפים להקטין את התקורה הנדרשת לתיקון שגיאות קוונטי – אחד המכשולים הגדולים ביותר לבניית מחשבים קוונטיים שימושיים.

סבב הגיוס המורחב יסייע לחברה להאיץ את המחקר והפיתוח ולהמשיך לבנות מכונות קוונטיות בקנה מידה גדול על בסיס ארכיטקטורה זו.

למרות שגודל ההשקעה המדויק של NVentures לא פורסם, ההשקעה משקפת את העניין ההולך וגדל של NVIDIA במערכת האקולוגית הקוונטית ואת האסטרטגיה שלה לתמוך בבוני חומרה שיכולים להשתלב עם ערימת המחשוב המואץ שלה.

למה מחשבים קוונטיים זקוקים ל-GPUs?

מערכות קוונטיות מודרניות אינן יכולות לפעול בבידוד. הן דורשות תשתית מחשוב קלאסית נרחבת כדי לעבד מעגלים קוונטיים, לדמות אלגוריתמים, לעבד תוצאות מדידה ולהריץ שגרות תיקון שגיאות.

האסטרטגיה של NVIDIA היא לחבר יחידות עיבוד קוונטיות (QPUs) עם מחשבי-על מסוג AI הבנויים על GPUs. לפי NVIDIA, מחשוב קוונטי שימושי יופיע ככל הנראה מתוך מערכות היברידיות המשלבות QPUs עם משאבי מחשוב מואץ קלאסי.

מודל היברידי זה מאפשר ל-GPUs לבצע:

• הדמיה ואימות של אלגוריתמים קוונטיים לפני הרצתם על חומרה אמיתית
• אופטימיזציה של מעגלים והידור של תוכניות קוונטיות
• בקרה ופענוח בזמן אמת במהלך חישובים קוונטיים

שיתוף הפעולה עם Alice & Bob נועד לבנות בדיוק ארכיטקטורה מסוג זה.

CUDA‑Q: שכבת התוכנה לתוכניות היברידיות קוונטיות

מרכיב מרכזי בשיתוף הפעולה הוא NVIDIA CUDA‑Q, פלטפורמת פיתוח קוונטית בקוד פתוח המיועדת לעומסי עבודה היברידיים קוונטיים-קלאסיים.

CUDA‑Q מאפשרת למפתחים לכתוב תוכניות שרצות על פני CPUs, GPUs ו-QPUs בו-זמנית באמצעות מודל תכנות אחיד. הפלטפורמה היא גם QPU-agnostic, כלומר היא יכולה להשתלב עם טכנולוגיות חומרה קוונטיות מרובות, כולל מעבדי ה-cat‑qubit של Alice & Bob.

שכבת תוכנה זו מאפשרת לחוקרים ולמרכזי HPC להתנסות בעומסי עבודה קוונטיים בקנה מידה גדול גם כאשר החומרה הקוונטית האמיתית עדיין מוגבלת.

cuQuantum והדמיית קוונטים מואצת GPU

לפני שהאלגוריתמים רצים על חומרה קוונטית אמיתית, יש צורך לעתים קרובות לדמות אותם בקנה מידה. ערכת הפיתוח cuQuantum של NVIDIA מאיצה הדמיות אלה על GPUs, ומאפשרת לחוקרים לחקור מעגלים קוונטיים בביצועים העולים על מה שמעבדים קוונטיים נוכחיים יכולים להשיג לבדם.

יכולת זו חשובה במיוחד בשלבים המוקדמים של פיתוח חומרה קוונטית, כאשר הדמיה מסייעת באימות ארכיטקטורות, אלגוריתמים ומערכות בקרה.

Dynamiqs: הדמיית פיזיקת Cat‑Qubit על GPUs

ספריית Dynamiqs בקוד פתוח של Alice & Bob מתמקדת בהדמיית הפיזיקה ודינמיקת הבקרה של מערכות קוונטיות. החברה שילבה את CUDA‑Q ב-Dynamiqs, מה שמאפשר האצת GPU להדמיות בקנה מידה גדול של מערכות cat‑qubit.

מדדים ראשוניים מצביעים על כך שהאינטגרציה יכולה לשפר את יעילות ההדמיה עד פי 75, מה שמקל על חוקרים לדגמן התקנים קוונטיים לפני פריסת חומרה אמיתית.

הדמיות אלה מסייעות לחדד פרוטוקולי בקרה, לייעל טכניקות תיקון שגיאות ולהנחות את עיצוב החומרה.

NVQLink: חיבור GPUs ומעבדים קוונטיים

ברמת ארכיטקטורת המערכת, Alice & Bob ו-NVIDIA משתפות פעולה ב-NVQLink, פלטפורמה פתוחה שנועדה לחבר GPUs ישירות למעבדים קוונטיים.

NVQLink מחבר היטב מארח מחשוב-על קונבנציונלי עם בקר מערכת קוונטית, ומאפשר ל-GPUs לקחת חלק בעומסי עבודה קוונטיים בזמן אמת.

בפועל, הדבר מאפשר ל-GPUs לטפל במשימות כגון:

• הידור מעגלים
• פענוח בזמן אמת לתיקון שגיאות קוונטי
• כיול דינמי של קיוביטים
• בקרת משוב במהלך חישובים קוונטיים

תקשורת בעלת השהיה נמוכה בין המעבד הקוונטי לתשתית GPU היא קריטית למחשוב קוונטי סובלני לתקלות, שבו מערכות הבקרה חייבות להגיב במהירות לתוצאות המדידה.

לקראת מחשבי־על היברידיים קוונטיים-קלאסיים

המטרה הרחבה יותר של השותפות NVIDIA–Alice & Bob אינה מכונה קוונטית עצמאית, אלא פלטפורמות מחשוב-על היברידיות קוונטיות-קלאסיות המתאימות למרכזי מחשוב ביצועים גבוהים (HPC).

במערכות כאלה:

• מעבדים קוונטיים מבצעים פעולות קוונטיות ייעודיות.
• GPUs מטפלים בסימולציה, תזמור ובקרה בזמן אמת.
• פלטפורמות תוכנה היברידיות כמו CUDA‑Q מתאמות זרימות עבודה על פני כל משאבי המחשוב.

על ידי שילוב מעבדי cat‑qubit עם המערכת האקולוגית המואצת של NVIDIA, החברות שואפות להקל על פריסת חומרה קוונטית בתוך אותה תשתית המשמשת מערכות AI ו-HPC מודרניות.

אם יצליחו, גישה זו עשויה לסייע להעביר מחשוב קוונטי מהתקני מעבדה מבודדים אל מחשבי־על היברידיים מעשיים המסוגלים לפתור בעיות אמיתיות.

Alice & Bob מתמקדת בסוג מיוחד של סיבית קוונטית (קיוביט) הנקראת cat qubit, שנועדה לדכא סוגים מסוימים של שגיאות הנפוצות במערכות קוונטיות. על ידי הפחתת שיעורי השגיאות ברמת החומרה, cat qubits שואפים להקטין את התקורה הנדרשת לתיקון שגיאות קוונטי – אחד המכשולים הגדולים ביותר לבניית מחשבים קוונטיים שימושיים.

סבב הגיוס המורחב יסייע לחברה להאיץ את המחקר והפיתוח ולהמשיך לבנות מכונות קוונטיות בקנה מידה גדול על בסיס ארכיטקטורה זו.

למרות שגודל ההשקעה המדויק של NVentures לא פורסם, ההשקעה משקפת את העניין ההולך וגדל של NVIDIA במערכת האקולוגית הקוונטית ואת האסטרטגיה שלה לתמוך בבוני חומרה שיכולים להשתלב עם ערימת המחשוב המואץ שלה.

למה מחשבים קוונטיים זקוקים ל-GPUs?

מערכות קוונטיות מודרניות אינן יכולות לפעול בבידוד. הן דורשות תשתית מחשוב קלאסית נרחבת כדי לעבד מעגלים קוונטיים, לדמות אלגוריתמים, לעבד תוצאות מדידה ולהריץ שגרות תיקון שגיאות.

האסטרטגיה של NVIDIA היא לחבר יחידות עיבוד קוונטיות (QPUs) עם מחשבי-על מסוג AI הבנויים על GPUs. לפי NVIDIA, מחשוב קוונטי שימושי יופיע ככל הנראה מתוך מערכות היברידיות המשלבות QPUs עם משאבי מחשוב מואץ קלאסי.

מודל היברידי זה מאפשר ל-GPUs לבצע:

• הדמיה ואימות של אלגוריתמים קוונטיים לפני הרצתם על חומרה אמיתית
• אופטימיזציה של מעגלים והידור של תוכניות קוונטיות
• בקרה ופענוח בזמן אמת במהלך חישובים קוונטיים

שיתוף הפעולה עם Alice & Bob נועד לבנות בדיוק ארכיטקטורה מסוג זה.

CUDA‑Q: שכבת התוכנה לתוכניות היברידיות קוונטיות

מרכיב מרכזי בשיתוף הפעולה הוא NVIDIA CUDA‑Q, פלטפורמת פיתוח קוונטית בקוד פתוח המיועדת לעומסי עבודה היברידיים קוונטיים-קלאסיים.

CUDA‑Q מאפשרת למפתחים לכתוב תוכניות שרצות על פני CPUs, GPUs ו-QPUs בו-זמנית באמצעות מודל תכנות אחיד. הפלטפורמה היא גם QPU-agnostic, כלומר היא יכולה להשתלב עם טכנולוגיות חומרה קוונטיות מרובות, כולל מעבדי ה-cat‑qubit של Alice & Bob.

שכבת תוכנה זו מאפשרת לחוקרים ולמרכזי HPC להתנסות בעומסי עבודה קוונטיים בקנה מידה גדול גם כאשר החומרה הקוונטית האמיתית עדיין מוגבלת.

cuQuantum והדמיית קוונטים מואצת GPU

לפני שהאלגוריתמים רצים על חומרה קוונטית אמיתית, יש צורך לעתים קרובות לדמות אותם בקנה מידה. ערכת הפיתוח cuQuantum של NVIDIA מאיצה הדמיות אלה על GPUs, ומאפשרת לחוקרים לחקור מעגלים קוונטיים בביצועים העולים על מה שמעבדים קוונטיים נוכחיים יכולים להשיג לבדם.

יכולת זו חשובה במיוחד בשלבים המוקדמים של פיתוח חומרה קוונטית, כאשר הדמיה מסייעת באימות ארכיטקטורות, אלגוריתמים ומערכות בקרה.

Dynamiqs: הדמיית פיזיקת Cat‑Qubit על GPUs

ספריית Dynamiqs בקוד פתוח של Alice & Bob מתמקדת בהדמיית הפיזיקה ודינמיקת הבקרה של מערכות קוונטיות. החברה שילבה את CUDA‑Q ב-Dynamiqs, מה שמאפשר האצת GPU להדמיות בקנה מידה גדול של מערכות cat‑qubit.

מדדים ראשוניים מצביעים על כך שהאינטגרציה יכולה לשפר את יעילות ההדמיה עד פי 75, מה שמקל על חוקרים לדגמן התקנים קוונטיים לפני פריסת חומרה אמיתית.

הדמיות אלה מסייעות לחדד פרוטוקולי בקרה, לייעל טכניקות תיקון שגיאות ולהנחות את עיצוב החומרה.

NVQLink: חיבור GPUs ומעבדים קוונטיים

ברמת ארכיטקטורת המערכת, Alice & Bob ו-NVIDIA משתפות פעולה ב-NVQLink, פלטפורמה פתוחה שנועדה לחבר GPUs ישירות למעבדים קוונטיים.

NVQLink מחבר היטב מארח מחשוב-על קונבנציונלי עם בקר מערכת קוונטית, ומאפשר ל-GPUs לקחת חלק בעומסי עבודה קוונטיים בזמן אמת.

בפועל, הדבר מאפשר ל-GPUs לטפל במשימות כגון:

• הידור מעגלים
• פענוח בזמן אמת לתיקון שגיאות קוונטי
• כיול דינמי של קיוביטים
• בקרת משוב במהלך חישובים קוונטיים

תקשורת בעלת השהיה נמוכה בין המעבד הקוונטי לתשתית GPU היא קריטית למחשוב קוונטי סובלני לתקלות, שבו מערכות הבקרה חייבות להגיב במהירות לתוצאות המדידה.

לקראת מחשבי־על היברידיים קוונטיים-קלאסיים

המטרה הרחבה יותר של השותפות NVIDIA–Alice & Bob אינה מכונה קוונטית עצמאית, אלא פלטפורמות מחשוב-על היברידיות קוונטיות-קלאסיות המתאימות למרכזי מחשוב ביצועים גבוהים (HPC).

במערכות כאלה:

• מעבדים קוונטיים מבצעים פעולות קוונטיות ייעודיות.
• GPUs מטפלים בסימולציה, תזמור ובקרה בזמן אמת.
• פלטפורמות תוכנה היברידיות כמו CUDA‑Q מתאמות זרימות עבודה על פני כל משאבי המחשוב.

על ידי שילוב מעבדי cat‑qubit עם המערכת האקולוגית המואצת של NVIDIA, החברות שואפות להקל על פריסת חומרה קוונטית בתוך אותה תשתית המשמשת מערכות AI ו-HPC מודרניות.

אם יצליחו, גישה זו עשויה לסייע להעביר מחשוב קוונטי מהתקני מעבדה מבודדים אל מחשבי־על היברידיים מעשיים המסוגלים לפתור בעיות אמיתיות.