NVIDIAとGoogle Quantum AIが量子デバイス設計を革新する新技術を発表

NVIDIAは、2024年11月18日に行われた発表で、Google Quantum AIとの連携を強化し、次世代の量子コンピュータ設計を加速する新たな技術の導入を明らかにしました。これにより、量子デバイスの物理シミュレーションを迅速に行うことが可能になり、特に量子プロセッサの設計において重要な一歩を踏み出しました。

具体的には、NVIDIAのCUDA-Q™プラットフォームを利用し、Google Quantum AIはハイブリッド量子古典コンピューティングシステムとNVIDIA Eosスーパーコンピュータを活用して、量子プロセッサの動的な挙動をシミュレーションします。この技術の進展により、研究者たちは従来のハードウェアの限界、すなわち「ノイズ」の問題を克服し、より多くの量子演算の実行を追求できる可能性を持っています。

Google Quantum AIの研究科学者Guifre Vidal氏は、商業的に価値のある量子コンピュータの開発には、量子ハードウェアのスケールアップとノイズ抑制が欠かせないと述べています。この観点から、NVIDIAのアクセラレーテッドコンピューティングが、量子チップ設計における大規模化を図るうえで中心的な役割を果たすことが期待されています。

量子ビットが環境と相互作用する様子を詳細に再現するには、非常に複雑なシミュレーションが必要です。しかし、これまでの技術では必要な計算コストが非常に高いため、実用化が難しい状況でした。そこで、NVIDIAのCUDA-Qプラットフォームを使用することで、Googleは1,024基のNVIDIA H100 TensorコアGPUを活用し、効率的に量子デバイスのシミュレーションを実施し、コストを抑えつつも高精度な結果を得ることができるようになりました。

NVIDIAの量子およびHPC担当ディレクター、ティム・コスタ氏は、AIスーパーコンピュータの力が量子コンピュータの発展を促進し、CUDA-Qプラットフォームによるシミュレーションが、実際の課題を解決するためにどれほど重要であるかを強調します。

具体的には、CUDA-QとH100 GPUの組み合わせにより、40量子ビットを利用したデバイスの包括的なシミュレーションが可能となり、これまでのシミュレーションと比較して圧倒的なスピードを実現しました。これにより、1週間かかっていたシミュレーションが数分で行えるようになります。

この新しいシミュレーション技術を支えるソフトウェアは、NVIDIAのCUDA-Qプラットフォームで利用可能となり、量子ハードウェアのエンジニアたちがスピーディーに設計を進められるようサポートします。これにより、量子コンピューティングの分野で新たな可能性が開かれ、商業利用へ向けた重要なステップとなることでしょう。NVIDIAは1993年から続く歴史の中で、AIやコンピュータ技術の革新をリードしてきた企業であり、今回の発表はその革新の延長線上にあります。

興味がある方は、NVIDIAの公式サイトやプレスリリースを参照し、このエキサイティングな技術の詳細について確認してみてはいかがでしょうか。