英伟达用8192块GPU完成104量子比特容错量子计算模拟

当地时间10月19日，英伟达宣布在德国于利希超级计算中心运营的欧洲首台百亿亿次级超算JUPITER上，完成了一次创纪录的容错量子计算模拟。研究团队动用8192块GH200 GPU，模拟了104个量子比特在真实硬件噪声环境下的容错计算过程。

此次研究的核心，是验证名为“魔态培育”（Magic State Cultivation）的技术方案。相比传统的“魔态蒸馏”，英伟达称该方案可将生成通用容错量子计算所需非Clifford T态的物理量子比特开销减少约90%，意味着实用量子计算机的硬件资源门槛大幅降低。团队先用GB200 NVL72系统从4块GPU扩展到数百块，再迁移到JUPITER，把原本需要数周的模拟压缩到数天。

需要指出的是，这仍是经典超算上的量子计算模拟，并不等于已经造出104量子比特的实用容错量子计算机。它的价值在于，让研究人员在投入昂贵硬件制造前，就能评估噪声影响、筛选设计方案，从而把实用量子计算的到来提前数年。对英伟达而言，这延续了其用GPU超算为量子研发“打前站”的布局——在AI算力之外，把GPU的软件与硬件能力延伸到量子计算的验证与优化环节。

算力需求正从AI训练扩展到更前沿的科学计算场景。英伟达CEO黄仁勋表示，有用的量子计算需要极其复杂且具备容错能力的系统，理解它们在大规模下的行为，对把它们真正造出来至关重要。于利希超级计算中心方面则认为，欧洲对JUPITER的投入，正帮助科学家探究此前无法触及的研究问题。