NVIDIA、実用的な量子コンピューター実現を加速するオープンAIモデル「Ising」を発表

テクノロジー

量子コンピューティングの現状とAIの役割

実用的な量子アプリケーションを大規模に実現するためには、量子プロセッサの正確な調整（キャリブレーション）と、量子ビットの脆弱性から生じるエラーを修正する（エラー訂正）技術が不可欠です。NVIDIAは、AIがこれらの課題を克服し、今日の量子プロセッサを大規模で信頼性の高いコンピューターへと進化させる鍵であると考えています。

NVIDIAの創業者兼CEOであるジェンスン フアン氏は、「量子コンピューティングを実用化するには、AIが不可欠です。Isingによって、AIは量子マシンの制御プレーン、つまりオペレーティング システムとなり、脆弱な量子ビットをスケーラブルで信頼性の高い量子GPUシステムへと変革します」と述べています。

NVIDIA Isingの画期的な機能

NVIDIA Isingファミリーは、複雑な物理システムの理解を劇的に簡素化した数学モデル「Isingモデル」にちなんで名付けられました。このモデルファミリーは、以下の2つの主要なツールを提供します。

Ising Calibration

Ising Calibrationは、量子プロセッサからの計測値を迅速に解釈し、対応できるビジョン言語モデルです。これにより、AIエージェントが継続的なキャリブレーションを自動化できるようになり、従来数日かかっていた時間を数時間に短縮することが可能です。

Ising Decoding

Ising Decodingは、量子エラー訂正のためのリアルタイムデコーディングを実行する3D畳み込みニューラルネットワークモデルです。速度または精度に最適化された2つのモデルがあり、現在のオープンソース業界標準と比較して、最大2.5倍の高速化と3倍の精度向上を実現しています。

これらの機能により、研究者は量子コンピューターを用いてより大規模で複雑な問題に取り組むことが可能になります。

エコシステムにおける採用状況

NVIDIA Isingは、すでに多くの主要な企業、学術機関、研究機関で採用されています。

Ising Calibrationは以下の機関で活用されています。

Ising Decodingは以下の機関で導入されています。

NVIDIAの統合プラットフォームと今後の展望

NVIDIAは、量子コンピューティングのワークフローの手引書とトレーニングデータ、そしてNVIDIA NIM™ マイクロサービスを提供しています。これにより、開発者は最小限の設定でモデルを特定のハードウェアアーキテクチャとユースケースに合わせてファインチューニングできます。これらのモデルは、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、機密データを保護します。

NVIDIA Isingは、ハイブリッド量子および古典コンピューティング向けのNVIDIA CUDA-Q™ ソフトウェアプラットフォームを補完し、リアルタイム制御と量子エラー訂正を実現するNVIDIA NVQLink™ QPU-GPUハードウェアインターコネクトと統合されます。これにより、研究者や開発者には、今日の量子ビットを未来の高速量子スーパーコンピューターへと進化させるために必要なツール群が包括的に提供されます。

アナリスト企業Resonanceによると、量子コンピューティング市場は2030年には110億ドルを超える規模に達すると予測されています。この成長は、量子エラー訂正やスケーラビリティといった重要なエンジニアリング課題への継続的な取り組みに大きく依存するでしょう。

NVIDIA Isingの利用開始

NVIDIA Isingは、NVIDIAのオープンモデルポートフォリオに新たに加わりました。このポートフォリオには、エージェント型システム向けのNVIDIA Nemotron™、フィジカルAI向けのNVIDIA Cosmos™、自動運転車向けのNVIDIA Alpamayo、ロボティクス向けのNVIDIA Isaac™ GR00T、生物医学研究向けのNVIDIA BioNeMo™などがあります。

これらのオープンモデル、データ、フレームワークは、GitHub、Hugging Face、そしてbuild.nvidia.comで入手可能です。詳細については、NVIDIA Isingの製品ページをご覧ください。

また、NVIDIA Quantum Dayでの特別講演や、NVIDIA AI Podcastのエピソードも視聴可能です。

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