“量子計算正在到達(dá)一個拐點。”

在GTC巴黎的演講中，英偉達(dá)CEO黃仁勛對量子計算給出了新的論斷。

這次，老黃一改此前“實用量子計算機(jī)還要20年”的觀點，預(yù)言量子計算機(jī)的實際應(yīng)用在幾年內(nèi)就能實現(xiàn)。

但他真正想說的，是當(dāng)前量子計算機(jī)開發(fā)階段，還離不開英偉達(dá)芯片做模擬計算，特別是GB200。

演講中，老黃帶來了英偉達(dá)最新推出的量子-經(jīng)典加速超算平臺——CUDA-Q。

CUDA-Q是英偉達(dá)CUDA的擴(kuò)展，可以在經(jīng)典計算機(jī)上進(jìn)行模擬量子計算，或者為真·量子計算機(jī)提供輔助。

CUDA-Q已在Grace Blackwell上可用，通過英偉達(dá)的GB200 NVL72超算，CUDA-Q可以將開發(fā)速度提高1300倍。

量子計算的“黃氏方案”

英偉達(dá)和老黃認(rèn)為，量子計算正處于一個重要的“拐點”。

2023年，谷歌才展示了世界上第一個邏輯量子比特，此后，邏輯量子比特的數(shù)量開始增長。

英偉達(dá)預(yù)計，邏輯量子比特的數(shù)量將像摩爾定律一樣，5年增加10倍，10年增加100倍。

并且，未來的邏輯量子比特將具備更好的錯誤糾正能力、更強(qiáng)的魯棒性、更高的性能、更強(qiáng)的彈性和可擴(kuò)展性。

所以老黃表示，在未來幾年內(nèi)，量子計算和量子經(jīng)典計算將能解決一些“有趣”的問題。

老黃預(yù)計，在未來幾年，或者至少在下一代超級計算機(jī)中，每一個都將配備一個QPU（量子處理單元），并與GPU連接。

在這種協(xié)同架構(gòu)中，GPU將承擔(dān)預(yù)處理、控制、計算密集型錯誤糾正以及后處理等關(guān)鍵任務(wù)。

目前，英偉達(dá)正與世界各地的量子計算公司和超級計算中心合作，探索GPU和QPU之間的協(xié)作。

英偉達(dá)宣布已經(jīng)在Blackwell集成了CUDA-Q，通過GPU為量子計算加速，其功能主要有兩大方面：

• 如果沒有真·量子計算單元，CUDA-Q可以在經(jīng)典計算機(jī)上模擬量子運算；
• 如果有了量子計算單元，CUDA-Q可以實現(xiàn)量子與經(jīng)典加速計算的協(xié)同，也就是前面說的QPU協(xié)作。

具體來說，英偉達(dá)介紹了CUDA-Q在其GB200 NVL72超算上能夠運行的幾種負(fù)載——

• 開發(fā)更好的量子算法：通過模擬候選算法在量子計算機(jī)上的運行方式，研究人員能夠發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)高性能量子應(yīng)用，并且與最佳的CPU實現(xiàn)相比，速度提高了800倍；
• 設(shè)計低噪聲量子比特：利用物理模擬工具來發(fā)現(xiàn)低噪聲量子比特設(shè)計，可為此類工作負(fù)載帶來1200倍的加速；
• 生成量子訓(xùn)練數(shù)據(jù)：為執(zhí)行量子計算控制等操作的AI模型生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)，比CPU方案快4000倍；
• 探索混合應(yīng)用程序：為研究人員提供理想的混合計算環(huán)境，以探索量子-經(jīng)典混合應(yīng)用，開發(fā)速度提高1300倍；
• 解鎖量子糾錯：行常用解碼算法時實現(xiàn)了500倍的速度提升，使得GPU量子糾錯成為未來量子計算的可行方案。

“AI將引領(lǐng)新的工業(yè)革命”

除了量子計算，“物理AI”也是英偉達(dá)當(dāng)前及未來計算戰(zhàn)略的核心組成部分。

所謂“物理AI”就是智能體AI的的物理實現(xiàn)或具象化，如果用老黃的話說，“AI以物理形式體現(xiàn)的能力本質(zhì)上就是機(jī)器人技術(shù)”。

同時物理AI也被英偉達(dá)視為一個巨大的市場機(jī)遇，老黃表示，英偉達(dá)的物理AI系統(tǒng)有望徹底改變各行各業(yè)，在工廠、交通運輸和人形機(jī)器人領(lǐng)域擁有50萬億美元的市場機(jī)會。

對于物理AI背后的重要角色——AI智能體，英偉達(dá)已經(jīng)有了一套全棧的構(gòu)建工具，包括大模型NeMo、多模態(tài)檢索工具Retriever，以及智能體部署管理平臺Lepton等等。

演講現(xiàn)場，老黃不僅展示了大量第三方開發(fā)的智能體應(yīng)用，還演示了通過一句prompt讓智能體完成一整份“在巴黎開設(shè)餐車的計劃書”的過程。

可以看到，從搜集資料到最終計劃書的可視化（建立網(wǎng)站），整個流程都是智能體自動完成。

△畫面為5倍速

在汽車領(lǐng)域，其全棧Drive AV軟件已全面投入生產(chǎn)，并將率先搭載于奔馳CLA轎車，該軟件支持車載娛樂系統(tǒng)、AI駕駛等各類產(chǎn)品。

沃爾沃、捷豹路虎等也將推出基于英偉達(dá)全棧Drive AV的車型，將于今年或明年上市。

另外，英偉達(dá)的Halo安全系統(tǒng)也得到了領(lǐng)先認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，并且正在發(fā)布新的AI工具，來推動自動駕駛和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。

此外，英偉達(dá)還發(fā)布了新的 AI 工具和模擬技術(shù)，包括三種新的最先進(jìn)的Cosmos模型，用于提高AV軟件的性能；其數(shù)字孿生平臺Omniverse的AV模擬環(huán)境也正在升級，新增一項名為“神經(jīng)重建”的新功能。

演講中，老黃還帶來了一款人形機(jī)器人Grek。

它在Omniverse環(huán)境當(dāng)中感受了風(fēng)、重力、摩擦、阻力等物理規(guī)律，并且學(xué)會了行走、跳躍、推門等一系列技能。

學(xué)成之后的Grek，也在演講現(xiàn)場亮了相，并獲得一片掌聲。

此外，老黃還宣布與施耐德、西門子等歐洲工業(yè)企業(yè)合作，將推動工廠數(shù)字孿生、自動駕駛、工業(yè)控制的全面AI化，并宣布在歐洲落地第一個“工業(yè)AI云”，將提供實時高精度仿真支持。

按照老黃的觀點，AI將引領(lǐng)一場全面的工業(yè)革命，正在通過生成式AI、物理AI、數(shù)字孿生以及新的AI工廠和計算范式，徹底改變工業(yè)的方方面。

演講視頻：
https://www.youtube.com/watch?v=X9cHONwKkn4