ШІ бере під контроль квантові комп’ютери

Компанія NVIDIA оголосила про запуск Ising – першого у світі сімейства моделей штучного інтелекту з відкритим кодом, спеціально створених для прискорення розробки квантових комп’ютерів. Вирішуючи дві найбільші проблеми: калібрування квантового процесора та корекцію квантових помилок – NVIDIA Ising робить значний крок на шляху до підвищення надійності та масштабованості квантових систем.

Квантові обчислення вже давно обіцяють значні можливості, але масштабування систем до рівня реального використання залишається обмеженим через нестабільність кубітів та високий рівень помилок. NVIDIA позиціонує ШІ як необхідний рівень управління, здатний стабілізувати та оптимізувати ці системи.

За словами засновника та генерального директора NVIDIA Дженсена Хуанга (Jensen Huang), штучний інтелект є ключем до практичного використання квантових обчислень. Він описав моделі Ising як технологію, яка перетворює ШІ на “площину управління – операційну систему квантових машин”, забезпечуючи більш надійні та масштабовані квантово-GPU системи.

Сімейство моделей Ising включає два основні компоненти:

1. Ising Calibration – візуально-мовна модель (VLM) із 35 мільярдами параметрів, здатна інтерпретувати дані вимірювань квантових процесорів (включно з експериментальними графіками) та автоматизувати процеси калібрування, часто у поєднанні зі ШІ-агентами. Завдання, які раніше займали дні, тепер можуть виконуватися за декілька годин. Модель перевершує інші рішення за результатами спеціалізованого бенчмарку квантового калібрування (QCalEval).
2. Ising Decoding – пара 3D-конволюційних нейронних мереж (приблизно 0,9 млн та 1,8 млн параметрів), оптимізованих для корекції квантових помилок у реальному часі як попередній декодер для поверхневих кодів. Ці моделі забезпечують у 2,5 раза вищу швидкість і у тричі кращу точність (нижчі показники логічних помилок), порівняно з традиційними підходами, такими як pyMatching (при використанні в гібридній конфігурації).

Разом ці інструменти вирішують дві найкритичніші проблеми у розробці квантових систем: точне калібрування та зменшення помилок.

Модель NVIDIA Ising випущено під відкритою ліцензією (NVIDIA Open Model License), яка дозволяє дослідникам та підприємствам навчати, налаштовувати та розгортати моделі з використанням власних даних, зберігаючи повний контроль над своєю інфраструктурою.

Ці моделі вже застосовуються широким колом організацій, серед яких провідні науково-дослідні інститути, національні лабораторії та компанії, які займаються квантовими технологіями (наприклад, Національна прискорювальна лабораторія ім. Енріко Фермі, Національна лабораторія ім. Лоуренса в Берклі, IonQ, Atom Computing, Гарвардський університет та інші).

Ising безперешкодно інтегрується в ширшу платформу квантових обчислень NVIDIA, включаючи програмне середовище CUDA-Q та апаратний інтерфейс NVQLink. Компанія також пропонує попередньо навчені моделі, навчальні набори даних, задокументовані робочі процеси (“cookbooks”) та мікросервіси NVIDIA NIM для спрощення розгортання та налаштування.

Такий повнофункціональний підхід дозволяє створювати гібридні квантово-класичні обчислювальні системи, де графічні процесори та квантові процесори працюють разом для управління та обчислень у реальному часі.