NVIDIA e Alice & Bob apostam em supercomputadores híbridos de computação quântica e GPUs

A startup de computação quântica Alice & Bob recebeu um novo investimento da NVentures, o braço de venture capital da NVIDIA. O aporte amplia a rodada Série B de €100 milhões da empresa e aprofunda uma parceria técnica focada no desenvolvimento de computação híbrida quântica‑clássica. O objetivo é acelerar a criação de computadores quânticos tolerantes a falhas e integrá‑los ao ecossistema de computação acelerada da NVIDIA.

A colaboração gira em torno de combinar os processadores quânticos baseados em cat qubits da Alice & Bob com a infraestrutura de GPUs da NVIDIA, criando sistemas híbridos capazes de lidar com as enormes demandas de controle, simulação e processamento que a computação quântica prática exige.

Financiamento para avançar na computação quântica tolerante a falhas

A Alice & Bob desenvolve um tipo específico de bit quântico conhecido como cat qubit. Essa arquitetura foi projetada para suprimir determinados tipos de erros que frequentemente afetam sistemas quânticos. Ao reduzir erros diretamente no hardware, os cat qubits podem diminuir a complexidade da correção de erros quânticos, um dos maiores desafios para tornar computadores quânticos realmente úteis.

A ampliação da rodada Série B permitirá acelerar pesquisas, ampliar o desenvolvimento de protótipos e avançar na construção de máquinas quânticas de grande escala baseadas nessa tecnologia.

O valor específico investido pela NVentures não foi divulgado, mas o movimento reflete o crescente interesse da NVIDIA no ecossistema de computação quântica e sua estratégia de apoiar fabricantes de hardware que possam se integrar à sua pilha de computação acelerada.

Por que computadores quânticos precisam de GPUs

Apesar do potencial revolucionário, os computadores quânticos não operam sozinhos. Eles dependem de uma infraestrutura significativa de computação clássica para executar tarefas como:

• Compilar circuitos quânticos
• Simular algoritmos antes da execução
• Processar medições quânticas
• Rodar rotinas de correção de erros

A visão da NVIDIA é conectar QPUs (unidades de processamento quântico) a supercomputadores baseados em GPUs. Segundo a empresa, os sistemas quânticos realmente úteis devem surgir de arquiteturas híbridas que integrem QPUs e computação clássica acelerada.

Nesse modelo híbrido, GPUs podem:

• Simular e validar algoritmos quânticos antes de rodarem no hardware real
• Otimizar e compilar circuitos
• Executar tarefas de controle e decodificação em tempo real

CUDA‑Q: a camada de software para programas quântico‑clássicos

Um componente central dessa parceria é o CUDA‑Q, plataforma de desenvolvimento quântico open source da NVIDIA voltada para aplicações híbridas.

Com ela, desenvolvedores podem criar programas que rodam simultaneamente em CPUs, GPUs e QPUs, usando um único modelo de programação. A plataforma também é agnóstica ao tipo de qubit, permitindo integração com diferentes tecnologias de hardware — incluindo os cat qubits da Alice & Bob.

Isso facilita a experimentação com fluxos de trabalho quânticos em larga escala, mesmo enquanto o hardware quântico ainda está em estágio inicial.

cuQuantum: simulações quânticas aceleradas por GPU

Antes que algoritmos rodem em hardware quântico real, pesquisadores frequentemente precisam simulá‑los em grande escala. O kit de desenvolvimento cuQuantum, da NVIDIA, acelera essas simulações usando GPUs.

Essa abordagem permite estudar circuitos quânticos com desempenho e escala superiores ao que os QPUs atuais conseguem executar sozinhos — algo essencial para o desenvolvimento de algoritmos e arquiteturas quânticas.

Dynamiqs: simulando cat qubits com GPUs

A Alice & Bob também mantém a biblioteca open source Dynamiqs, voltada para simular a física e a dinâmica de controle de sistemas quânticos.

A empresa integrou o CUDA‑Q ao Dynamiqs, permitindo que essas simulações rodem em GPUs. Resultados preliminares indicam ganhos de eficiência de até 75 vezes em simulações de grande escala envolvendo cat qubits.

Esse tipo de simulação ajuda pesquisadores a ajustar protocolos de controle, melhorar técnicas de correção de erros e orientar o design de novos dispositivos quânticos.

NVQLink: conectando GPUs a processadores quânticos

No nível de arquitetura de sistema, as duas empresas também colaboram no NVQLink, uma plataforma aberta que conecta GPUs diretamente a processadores quânticos.

O NVQLink integra um host de supercomputação convencional a um controlador de sistema quântico, permitindo que GPUs participem das cargas de trabalho quânticas em tempo real.

Na prática, isso permite que GPUs executem tarefas críticas como:

• Compilação de circuitos quânticos
• Decodificação em tempo real para correção de erros
• Calibração dinâmica de qubits
• Controle de feedback durante cálculos quânticos

Comunicação de baixa latência entre o processador quântico e a infraestrutura clássica é fundamental para a computação quântica tolerante a falhas, que exige respostas rápidas a medições e ajustes constantes no sistema.

O objetivo: supercomputadores híbridos quântico‑clássicos

A meta da parceria entre NVIDIA e Alice & Bob não é construir apenas um computador quântico isolado, mas sim plataformas híbridas de supercomputação destinadas a centros de HPC (computação de alto desempenho).

Nesse modelo:

• Processadores quânticos executam operações quânticas especializadas.
• GPUs lidam com simulação, orquestração e controle em tempo real.
• Plataformas de software híbridas, como CUDA‑Q, coordenam os fluxos de trabalho entre todos os recursos computacionais.

Ao integrar os cat qubits da Alice & Bob com o ecossistema de computação acelerada da NVIDIA, as empresas esperam tornar o hardware quântico mais fácil de implantar em infraestruturas já usadas por centros de pesquisa, supercomputação e inteligência artificial.

Se essa abordagem avançar como esperado, ela pode ajudar a levar a computação quântica do laboratório para supercomputadores híbridos capazes de resolver problemas reais em escala.