NVIDIA 加速澳大利亚 Pawsey 超算中心的量子计算探索工作

SCA2024 —— NVIDIA 于 2 月 18 日宣布，澳大利亚 Pawsey 超算研究中心将在其国家超算和量子计算创新中心由 NVIDIA Grace Hopper™ 超级芯片加速的 NVIDIA® CUDA Quantum 平台，进一步推动该中心在量子计算领域取得突破性进展。

该中心的研究人员将使用 CUDA Quantum（一个具有强大模拟工具并且能够对混合CPU、GPU 和 QPU 系统进行编程的开源混合量子计算平台）以及 NVIDIA cuQuantum 软件开发工具套件（包含专为加速量子计算工作流程而优化的程序库和工具）。

NVIDIA Grace Hopper 超级芯片结合了 NVIDIA Grace CPU 和 Hopper GPU 架构，具有超强性能，可在加速器上运行高保真、可扩展的量子模拟，并且能够与未来的量子硬件基础设施无缝对接。

NVIDIA 高性能计算和量子计算总监 Tim Costa 表示：“无论是开发算法、设计设备还是发明强大的纠错、校准和控制方法，高性能模拟对于研究人员应对量子计算领域的重大挑战至关重要。CUDA Quantum 与NVIDIA Grace Hopper 超级芯片一起帮助 Pawsey 超算研究中心等创新机构实现这些重要突破，加速推动量子集成超级计算走向应用。”

Pawsey 超算研究中心执行总监 Mark Stickells 表示：“Pawsey 超算研究中心的研究和试验台设施正在推动澳大利亚乃至全世界的科学探索。NVIDIA 的 CUDA Quantum 平台将使我们的科学家能够推动量子计算研究领域突破创新。”

据澳大利亚国家科学机构——联邦科学与工业研究组织（CSIRO）估算，量子计算每年能够为澳大利亚国内市场带来价值 25 亿澳元的机会，到 2040 年有可能创造 1 万个新就业岗位。为了实现这一目标，需要将量子计算引入到其他科学领域，例如应用于天文学、生命科学、医学、金融等。

推动量子计算领域突破创新

Pawsey 超算研究中心将部署这套系统，直接在传统的高性能计算系统上运行量子工作负载，充分利用这些系统的处理能力，并开发出能够智能地将计算划分到经典内核和量子内核的混合算法，通过量子设备实现计算效率的提升。该中心将从各种量子变分算法入手，研究量子机器学习、化学模拟、射电天文学图像处理、金融分析、生物信息学和专用量子模拟器。

Pawsey 超算研究中心正在部署 8 个基于 NVIDIA MGX™ 模块化架构的 NVIDIA Grace Hopper 超级芯片节点。NVIDIA Grace Hopper 超级芯片将基于 Arm 的 NVIDIA Grace™ CPU 与基于 Hopper 架构的 GPU 整合到一个封装中，并使用 NVIDIA NVLink™-C2C芯片实现互连，因此无需传统的 CPU-GPU PCIe 连接。

相比最新的 PCIe 技术，GPU 和 CPU 之间的带宽提高了 7 倍。运行 TB 级数据的应用性能也实现了高达 10 倍的提升，为量子-经典研究人员解决世界上最复杂的问题提供了前所未有的助力。

Pawsey 超算研究中心致力于为澳大利亚量子社区及其国际合作伙伴提供 NVIDIA Grace Hopper 平台。