Khai thác điện toán lượng tử lai với Dell Technologies và NVIDIA

GenAI chỉ là một phần của trò chơi điện toán lớn hơn, được tăng tốc. Điện toán lượng tử, một lĩnh vực đa ngành sử dụng cơ học lượng tử để giải quyết các vấn đề phức tạp, là một công nghệ biến đổi khác có nhiều hứa hẹn. Nó có khả năng cải thiện đáng kể quá trình tìm kiếm giải pháp tối ưu trên nhiều lĩnh vực, từ phát triển thuốc mới và phân tích tài chính đến chuỗi cung ứng và các vấn đề mới nổi khác.

Để các doanh nghiệp khai thác tiềm năng đáng kinh ngạc này, họ phải có các công cụ và môi trường để thử nghiệm và phát triển các giải pháp lượng tử. Điện toán lượng tử lai là câu trả lời cho vấn đề đó, liên kết các yếu tố của điện toán cổ điển và lượng tử để đưa ra giải pháp tối ưu cho các vấn đề phức tạp.

Trong lần hợp tác gần đây với NVIDIA , Dell Technologies đã đánh giá và xác nhận sức mạnh của nền tảng điện toán lượng tử lai, nền tảng được xây dựng bằng cách kết hợp nền tảng PowerEdge với GPU NVIDIA H100 Tensor Core và NVIDIA cuQuantum .

Trước đây, bằng cách tận dụng PowerEdge R740xd kết hợp với công cụ mô phỏng và bộ xử lý lượng tử (QPU) của IonQ, Dell Technologies đã trình diễn và cung cấp nền tảng lượng tử lai .

Tại Dell Technologies, chúng tôi hiểu rằng khách hàng muốn có sự linh hoạt và các tùy chọn cho hành trình điện toán lượng tử của họ. Thông qua sự hợp tác với NVIDIA, chúng tôi đã đơn giản hóa hành trình khám phá, nhận dạng và triển khai này, đảm bảo quá trình này có thể diễn ra với ít trở ngại nhất có thể. Việc xác thực Công cụ NVIDIA cuQuantum trên máy chủ PowerEdge càng khẳng định thêm hành trình này.

Nền tảng điện toán lượng tử lai của Dell Technologies, được hỗ trợ bởi công nghệ NVIDIA, thể hiện sự mở rộng lớn cho khả năng của Dell Technologies trong việc cung cấp các giải pháp điện toán lượng tử lai cho thị trường. Chúng ta hãy xem xét sâu hơn các thành phần của công việc này và vai trò của chúng trong việc hỗ trợ hành trình lượng tử.

NVIDIA cuQuantum

NVIDIA cuQuantum là một công cụ được thiết kế để mô phỏng các mạch lượng tử ở quy mô lớn bằng cách cung cấp bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK) gồm các thư viện và công cụ được tối ưu hóa giúp tăng tốc quy trình làm việc điện toán lượng tử. Vượt qua ranh giới của những gì có thể làm được trong điện toán lượng tử, cuQuantum mang lại một số lợi thế chính:

• Khả năng mở rộng. cuQuantum được thiết kế để xử lý các mô phỏng mạch lượng tử phức tạp, quy mô lớn. Khả năng mở rộng này rất quan trọng khi điện toán lượng tử tiếp tục phát triển và phát triển.
• Tốc độ. Tận dụng công nghệ GPU tiên tiến của NVIDIA, cuQuantum mang lại hiệu suất cao, cho phép mô phỏng lượng tử nhanh hơn và hiệu quả hơn.
• Uyển chuyển.  cuQuantum được thiết kế để hoạt động liền mạch với các nhóm phần mềm lượng tử hiện có, khiến nó trở thành một công cụ linh hoạt trong mọi bộ công cụ điện toán lượng tử.

Dell Technologies PowerEdge XE9680

Ở phía bên kia của bộ đôi mạnh mẽ này là các máy chủ được tăng tốc PowerEdge. Được biết đến với độ tin cậy và hiệu suất, máy chủ PowerEdge là xương sống của nhiều trung tâm dữ liệu trên toàn thế giới. Đây là lý do tại sao chúng là sự kết hợp lý tưởng cho NVIDIA cuQuantum:

• Độ tin cậy.  Các máy chủ PowerEdge nổi tiếng về độ tin cậy, cung cấp nền tảng ổn định cần thiết cho khối lượng công việc đòi hỏi khắt khe của mô phỏng lượng tử.
• Tính linh hoạt.  Với nhiều cấu hình khác nhau, máy chủ PowerEdge có thể được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu cụ thể của bất kỳ ứng dụng điện toán lượng tử nào.
• Hỗ trợ toàn cầu. Phạm vi tiếp cận toàn cầu của Dell Technologies đảm bảo người dùng có quyền truy cập rộng rãi vào các dịch vụ và hỗ trợ, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và giữ cho mô phỏng lượng tử hoạt động trơn tru.

Cụ thể hơn, máy chủ PowerEdge XE9680 được trang bị 8 GPU NVIDIA H100 hoặc A100 Tensor Core SXM. Điều này làm tăng khả năng khai thác sức mạnh tính toán đáng kinh ngạc trong phạm vi 6RU với bộ nhớ, CPU và khả năng lưu trữ lớn, mang đến cho bạn cơ hội nhanh chóng khám phá, xác định và triển khai các thuật toán điện toán lượng tử.

Bạn có thể thấy một ví dụ về sức mạnh tổng hợp này trong một số kết quả kiểm tra điểm chuẩn mới nhất của chúng tôi. Các bài kiểm tra điểm chuẩn được thực hiện trên các hệ thống chạy cuQuantum: một PowerEdge XE9680 sử dụng bốn trong số tám GPU H100 và một PowerEdge R740xd sử dụng đầy đủ bốn GPU A100. Các thuật toán bao gồm khối lượng lượng tử (QV), là một chuẩn lượng tử thuần túy, thuật toán tối ưu hóa gần đúng lượng tử (QAOA), thường được sử dụng cho các vấn đề tối ưu hóa và ước tính pha lượng tử (QPE), một chương trình con cơ bản cho các vấn đề hóa học và sinh học. Thử nghiệm đã chứng minh hiệu suất ấn tượng của GPU, với cấu hình GPU A100 chạy nhanh hơn 140 lần so với trên một CPU Xeon và với NVIDIA H100 chạy nhanh hơn tới 400 lần.

Tốt hơn khi ở bên nhau

NVIDIA cuQuantum, kết hợp với máy chủ PowerEdge, tạo ra một nền tảng mạnh mẽ cho điện toán lượng tử. Sự kết hợp này cho phép các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp khám phá tiềm năng của điện toán lượng tử một cách hiệu quả và năng suất hơn.

Tương lai của điện toán lượng tử có vẻ tươi sáng và nó đang được định hình bởi sự đổi mới nền tảng đang diễn ra tại thời điểm này. Bằng cách kết hợp khả năng tính toán và lưu trữ nền tảng của Dell Technologies với sức mạnh của NVIDIA trong khả năng tăng tốc AI và khung phần mềm, các tổ chức có thể dẫn đầu, thúc đẩy sự đổi mới và khám phá trong lĩnh vực của họ.