英伟达宣称在基于 GPU 的量子计算道路上取得突破

英伟达公司（Nvidia）的研究人员声称，他们在利用图形处理器（GPU）进行超级计算机模拟的基础上，在寻求制造功能齐全、商业上可行的量子计算机方面取得了显著进展。

尽管数十年来在开发有用的量子计算机方面取得了稳步进展，但物理学家在最终创造量子计算机的具体路径上仍存在分歧。

量子计算机

量子计算机的功能与经典计算机不同。我们日常使用的计算机，比如你正在阅读本文的这台，依靠二进制开关来进行计算。但量子计算机的同类产品则利用物理学的特性，通过使用量子比特来进行比 1 和 0 复杂得多的计算。

关于如何制造量子计算机，目前有许多流派，所有这些流派都涉及昂贵的基础设施、前沿工程以及对理论数学和物理学概念的开创性研究。

可以说，目前最常见的两种方法是量子门控和量子退火。这两种方法之间的差异非常明显，它们的潜在能力也是如此。

Nvidia 正在努力开发量子退火系统。在游戏和人工智能领域，Nvidia 在 GPU 方面拥有丰富的经验，这使其在通过超级计算机模拟进行量子计算研究方面处于独一无二的地位。

超级计算机与超级集群

根据最近发表的研究论文，Nvidia 的研究人员在几个独立的集群中使用了数十万个 GPU 来模拟量子退火系统的行为。

这类模拟通常在采用 CPU 集群或类似架构的超级计算机上进行。但 Nvidia 的先驱 GPU 为其提供了一个强大的替代方案。

Nvidia的研究描述了该团队如何利用这些基于GPU的量子模拟来解决退火系统中遇到的一个突出问题，即量子计算中使用的磁性粒子会 "突然突然改变它们的行为"。

通过模拟，该团队提出了一个涉及磁场操纵的解决方案。一旦实现，这将使全套量子退火设备离市场更近一步。

未来应用

量子退火系统是一种正在开发的特殊量子计算机，用于解决非常特殊的问题。与基于门的量子计算机不同，量子退火系统并不是为了完成一般任务而设计的。

它们很可能以定制方式开发，以解决优化领域的突出问题。最有可能受到量子退火系统影响的行业包括量子传感、运输、航运和物流、能源、金融和区块链。

例如，在金融领域，科学家预测量子计算系统可以显著提高预测、投资组合管理和多样化领域的准确性。