Alice & Bob multiplie par 75 la simulation quantique grâce aux GPU
Annoncée aujourd’hui à la GTC Paris, l’intégration en cours de la plate-forme NVIDIA CUDA-Q avec Dynamiqs surpasse les bibliothèques les plus utilisées aujourd’hui, accélérant la simulation de dynamiques quantiques complexes jusqu’à 75 fois sur les premiers benchmarks. NVIDIA CUDA-Q est une plate-forme de développement quantique open-source pour le supercalculateur hybride quantique-classique.
La bibliothèque de simulation quantique haute performance à source ouverte Dynamiqs d’Alice & Bob permet de simuler rapidement des systèmes quantiques ouverts et fermés en utilisant le calcul accéléré par le GPU. Les chercheurs peuvent désormais accélérer considérablement la simulation de systèmes quantiques dépendant du temps qui changent et évoluent rapidement, tels que les unités de traitement quantique (QPU). Dynamiqs augmente la taille des systèmes qui peuvent être simulés de manière pratique et effectue des balayages de paramètres dans une large gamme de conditions en une fraction du temps nécessaire auparavant.
Le projet de collaboration de longue durée avec NVIDIA a développé des API qui traduisent les instructions de programmation de haut niveau en instructions de bas niveau CUDA, ce qui permet d’interagir avec des GPU spécifiquement optimisés pour les applications quantiques. L’intégration se poursuivra au cours des prochains mois et de nouvelles améliorations des performances sont attendues.
« La simulation est une étape critique dans le développement de processeurs quantiques utiles, nous permettant de comprendre comment ces systèmes quantiques complexes se comportent », a déclaré Théau Peronnin, CEO d’Alice & Bob. « Grâce à l’intégration avec NVIDIA CUDA-Q, Dynamiqs peut désormais exécuter ces simulations encore plus rapidement, ce qui accélère le développement de nos QPU ».
« Avec Dynamiqs, notre objectif était d’accélérer les simulations de systèmes quantiques dépendant du temps, et dès le départ, nous avons décidé de les exécuter entièrement sur des GPU, une nouvelle approche dans ce domaine », a déclaré Ronan Gautier, membre de l’équipe principale de développement de Dynamiqs et physicien théoricien chez Alice & Bob.
Outre la vitesse, Dynamiqs offre de nouvelles possibilités aux chercheurs, qui peuvent désormais utiliser la différenciation automatique pour calculer les gradients des résultats de simulation pour divers paramètres d’entrée. Cet outil est essentiel pour des tâches primordiales, telles que le contrôle optimal quantique, qui guide le système vers l’état cible avec une grande précision ; l’estimation des paramètres, qui déduit des propriétés inconnues à partir de données ; et la tomographie de l’état quantique, qui reconstruit l’état quantique à partir de mesures.
« L’accélération GPU de CUDA-Q ouvre de nouvelles possibilités pour la conception et l’analyse de systèmes quantiques rapides, évolutifs et intelligents », a déclaré Tim Costa, Senior Director de Quantum et CUDA-X chez NVIDIA. « En combinant cela avec ses autres capacités, Dynamiqs aide les chercheurs à accéder à l’informatique accélérée de pointe dont ils ont besoin pour réaliser des percées pratiques dans la recherche quantique ».
Parallèlement à un laboratoire quantique de 50 millions de dollars et à un cycle de financement de 100 millions d’euros, les travaux visant à accélérer la simulation quantique représentent une nouvelle étape vers le développement du premier ordinateur quantique utile d’ici à 2030.
www.dynamiqs.org
https://github.com/dynamiqs/dynamiqs
https://the-cat-tree.slack.com
www.alice-bob.com
Si vous avez apprécié cet article, vous aimerez les suivants : ne les manquez pas en vous abonnant à :
