同一晶片,雙重革命:GPU在AI和量子計算的嶄新前景

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘


GPU,既能支援大規模人工智慧計算,現在也能夠支援一些量子軟體,各家公司都在密切關注這個發展趨勢。

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GPU已經改變了人工智慧的格局,現在也準備投身量子計算領域,儘管量子技術尚未成熟,但許多公司已經找到可以在與人工智慧相同的晶片上,運行複雜的量子演算法。近年來,由於GPU和其他先進晶片提供的計算能力不斷增強,模擬量子過程的規模也在不斷擴大。


量子計算雲公司Sandbox AQt的CEO傑克·希達里(Jack Hidary)表示:「以前大家都認為這不可能。現在,我們不必等待量子電腦了,我們在GPU上運行量子方程和量子軟體,而非使用量子電腦,確實是一重大突破。」GPU是專門設計用來訓練和運行人工智慧演算法的晶片,在生成式人工智慧領域發揮了關鍵作用,亞馬遜和谷歌等公司也製造了人工智慧晶片,而GPU製造商Nvidia在2023年市值突破了一兆美元。


Nvidia的高性能計算與量子計算主管蒂莫西·科斯塔(Timothy Costa)表示,「量子演算法非常適合在GPU上運行,主要是因為GPU具備處理複雜數學和高頻寬記憶體等任務的能力。量子演算法雖然在問題解決方法上與經典演算法有本質上的區別,但在特定情況下,如模擬分子行為和優化問題等方面,也仍然有效。」


目前存在的小型量子電腦,運行在量子處理單元(QPU)上,可以進行某些量子演算法,但技術仍然處於早期階段,機器的錯誤率仍然很高。科斯塔表示,近年來,在量子模擬應用領域,GPU的應用經歷了爆炸式增長。


量子技術提供商Terra Quantum的創始人、董事長兼CEO馬克斯‧福利許(Markus Pflitsch)表示:「企業過去曾嘗試在原生量子晶片上運行純粹的量子演算法,現在他們真正感興趣的是如何透過技術提升業績。」模擬可以加速研究進展,有時甚至能比傳統計算方法提供更好的結果,希達里表示。


Sandbox AQt本月宣佈與電池材料和技術公司NOVONIX合作,利用量子模擬來模擬鋰離子電池中的離子行為。NOVONIX總部位於澳大利亞布里斯班,此項合作能夠開發出新的機器學習模型,準確預測鋰離子電池的壽命。希達里表示,電動汽車正將鋰離子電池供應推向極限,利用這些知識,最終目標是實現新型電池化學。


福利許表示,模擬在運行複雜演算法方面存在一些限制,未來的量子電腦可能會提供比模擬更好的性能和可擴展性。IDC的研究經理和量子計算研究主管希瑟·韋斯特(Heather West)表示,當量子硬體成熟時,模擬可能會面臨存續危機,儘管模擬是否真的會變得過時或繼續提供某些價值仍然未知。
科斯塔表示,GPU計算在未來的量子電腦中仍然可能發揮重要作

用,包括進行錯誤校正。他說:「GPU計算將在整個量子計算的生命週期中仍然扮演重要角色。」



參考資料:https://www.wsj.com/articles/gpus-transformed-ai-now-theyre-here-for-quantum-b4ecbeeb?mod=business_feat8_entrepreneurship_pos1

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