NVIDIA、量子コンピューターの実用化を加速する「Ising」を発表

量子コンピューティングの課題を解決するAIモデル

NVIDIAは、量子プロセッサのキャリブレーションと量子エラー訂正という、ハイブリッド量子古典システム構築における重要な課題に対応するAIツール「NVIDIA Ising」を発表しました。このモデルは、研究者や企業がスケーラブルかつ高性能な量子システムの構築を加速させることを目的としています。

Isingモデルは、世界最高水準の量子プロセッサのキャリブレーションを実現するほか、量子エラー訂正に必要な復号処理において、従来の手法と比較して最大2.5倍の高速化と3倍の精度向上を実現したとのことです。これにより、より大規模で複雑な問題への取り組みが可能になると期待されています。

Isingが提供する主要な機能

NVIDIA Isingには、量子プロセッサの制御や最適化を支援する以下の主要なモデルとツールが含まれています。

• Ising Calibration：量子プロセッサからの計測値を迅速に解釈するビジョン言語モデルです。AIエージェントによる自動キャリブレーションを可能にし、必要な時間を数日から数時間に短縮します。
• Ising Decoding：量子エラー訂正のためのリアルタイム復号処理を行うモデルです。速度または精度に最適化された2種類の3D畳み込みニューラルネットワークを活用しています。

これらのツールは、開発者がデータとインフラを完全に制御できる環境を提供します。また、研究者のシステム上でローカルに実行することも可能であり、機密データの保護にも対応しています。

広がるエコシステムと今後の展開

現在、Ising CalibrationおよびIsing Decodingは、世界中の主要な企業や学術機関、研究機関において活用が開始されています。採用機関には、ハーバード大学やフェルミ国立加速器研究所、英国国立物理研究所（NPL）などが名を連ねています。

なお、NVIDIAは開発者向けにワークフローの手引書やトレーニングデータ、NVIDIA NIM（NVIDIA Inference Microservices：推論マイクロサービス）を提供しています。これにより、特定のハードウェアアーキテクチャに合わせてモデルをファインチューニング（微調整）することが可能です。

本モデルは、NVIDIAのCUDA-Q（量子コンピューティング向けソフトウェアプラットフォーム）を補完する存在です。リアルタイム制御を実現するハードウェアインターコネクトであるNVQLink QPU-GPUと統合することで、次世代の高速量子スーパーコンピューターの開発を包括的に支援する体制となっています。

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