TechTalkThai ศูนย์รวมข่าว Enterprise IT ออนไลน์แห่งแรกในประเทศไทย
Nvidia ประกาศว่าบริษัทกำลังจัดการกับหนึ่งในปัญหาสำคัญสำหรับนักพัฒนาแอปพลิเคชันควอนตัม ด้วยการเปิดตัวเลเยอร์การประสานจัดการใหม่ภายในแพลตฟอร์มแบบโอเพนซอร์ส CUDA-Q
การประกาศดังกล่าวเกิดขึ้นที่งาน IEEE Quantum Week 2026 ซึ่งจัดขึ้นที่เมืองโทรอนโต ประเทศแคนาดา โดยมุ่งเป้าไปที่การเร่งการเปลี่ยนผ่านของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมไปสู่ระบบควอนตัมแบบทนทานต่อข้อผิดพลาดที่ทันสมัยยิ่งขึ้น
Nvidia ระบุว่า CUDA-Q Logical มีจุดมุ่งหมายเพื่อขยายขีดความสามารถของ CUDA-Q ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ที่นักพัฒนาใช้ในการสร้างแอปพลิเคชันแบบไฮบริดที่ครอบคลุมทั้งสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมและควอนตัม ด้วย CUDA-Q นักพัฒนาสามารถสร้างโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่สามารถจัดการเวิร์กโหลดข้ามทั้งโปรเซสเซอร์แบบดั้งเดิม เช่น หน่วยประมวลผลกลางและหน่วยประมวลผลกราฟิก ไปจนถึงหน่วยประมวลผลควอนตัมหรือที่รู้จักกันในชื่อ QPU
แม้ว่า CUDA-Q จะเป็นหนึ่งในแพลตฟอร์มการเขียนโปรแกรมควอนตัมที่ได้รับความนิยมมากที่สุด แต่ Nvidia กล่าวว่าการเปลี่ยนผ่านของอุตสาหกรรมไปสู่ QPU แบบทนทานต่อข้อผิดพลาดเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้สร้างปัญหามากมายให้กับนักพัฒนา โดยความทนทานต่อข้อผิดพลาดถือเป็นสิ่งจำเป็นหากต้องการให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถนำไปใช้งานเชิงพาณิชย์ได้จริง
ระบบเหล่านี้ใช้สิ่งที่เรียกว่า “คิวบิตเชิงตรรกะ” ซึ่งเป็นกลุ่มของคิวบิตทางกายภาพที่ประสานงานกันอย่างระมัดระวังเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดและป้องกันไม่ให้การคำนวณเกิดความเสียหาย Nvidia อธิบายว่าการสร้างซอฟต์แวร์สำหรับคิวบิตเชิงตรรกะนั้นทำได้ยากมาก เนื่องจากรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดที่ใช้งานจะไปเปลี่ยนแปลงทรัพยากรทางกายภาพที่จำเป็นสำหรับการรันแอปพลิเคชัน ทำให้ทุกอย่างเกิดความไม่สอดคล้องกัน
ด้วย CUDA-Q Logical ทาง Nvidia กำลังพยายามแก้ไขปัญหานี้ โดยการจัดเตรียมสภาพแวดล้อมที่สามารถโปรแกรมและตรวจสอบได้ให้กับนักวิจัย ซึ่งพวกเขาสามารถจำลองและทดสอบระบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบทนทานต่อข้อผิดพลาดได้ นอกจากนี้ยังช่วยให้นักพัฒนาสามารถจำลองอัลกอริทึม เทคนิคการแก้ไขข้อผิดพลาด และสถาปัตยกรรม QPU ที่แตกต่างกันไปพร้อม ๆ กัน ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาสามารถหาการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดได้อย่างรวดเร็วก่อนที่จะเริ่มการติดตั้งฮาร์ดแวร์จริง
Timothy Costa รองประธานและผู้จัดการทั่วไปฝ่ายควอนตัมของ Nvidia กล่าวว่า เนื่องจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วเข้าสู่ “ยุคของคิวบิตเชิงตรรกะ” นักวิจัยจึงต้องการแพลตฟอร์มการเขียนโปรแกรมที่เปิดกว้างและปรับแต่งได้ ซึ่งสามารถแสดงภาพรวมทุกแง่มุมของระบบที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดได้ “การเพิ่มเข้ามาของ CUDA-Q Logical ช่วยเพิ่มพลังและความยืดหยุ่นในการสำรวจระบบที่ผสานรวมและปรับให้เหมาะสมที่สุดโดยไม่คำนึงถึงประเภทของคิวบิตหรือสถาปัตยกรรม” เขากล่าว “มันช่วยให้ไทม์ไลน์ในการนำซูเปอร์คอมพิวเตอร์ควอนตัม-GPU มาใช้งานจริงสั้นลงได้อย่างมหาศาล”
ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของ CUDA-Q Logical คือการประหยัดเวลา โดย Iceberg Quantum สตาร์ทอัพด้านควอนตัมจากประเทศออสเตรเลีย ซึ่งออกแบบสถาปัตยกรรมที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดและใช้ประโยชน์จากฮาร์ดแวร์ QPU ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ได้ใช้ความสามารถใหม่นี้ในการสร้างแบบจำลองสถาปัตยกรรมใหม่สำหรับคิวบิตที่ใช้ซิลิคอนซึ่งพัฒนาโดย Diraq แบบจำลองของพวกเขาเผยให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะสร้างคิวบิตเชิงตรรกะจำนวน 1,000 คิวบิตจากคิวบิตเชิงกายภาพเพียง 150,000 คิวบิต ซึ่งน้อยกว่าที่ Diraq เคยประเมินไว้ในตอนแรกถึง 10 เท่า
นอกจากนี้ Fermi National Accelerator Laboratory ยังได้ทดลองใช้งาน CUDA-Q Logical เพื่อประเมินกลยุทธ์การแก้ไขข้อผิดพลาดใหม่ ๆ ข้อกำหนดด้านรันไทม์ และอัลกอริทึมผ่านสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่หลากหลาย โดยนักวิจัยของ Fermilab สามารถลดวงจรการพัฒนาอัลกอริทึมแบบทนทานต่อข้อผิดพลาดจากเดิม 5 เดือนเหลือเพียง 3 สัปดาห์ ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถสร้างอัลกอริทึมได้รวดเร็วกว่าเดิมถึงประมาณ 7 เท่า
“คอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบทนทานต่อข้อผิดพลาดคือหนทางสู่การปลดล็อกการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ แต่การจะไปถึงจุดนั้นต้องอาศัยนักวิจัยที่ร่วมกันออกแบบทั้งอัลกอริทึม การแก้ไขข้อผิดพลาด สถาปัตยกรรม และฮาร์ดแวร์ไปพร้อม ๆ กัน” Anna Grassellino ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Fermilab กล่าว “ด้วยการใช้ CUDA-Q Logical ทีมงานของเราสามารถสำรวจการรวมกันของทรัพยากรเหล่านี้ได้ในเวลาเพียง 3 สัปดาห์ เมื่อเทียบกับการที่ต้องใช้เวลาประมาณ 5 เดือนในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานเฉพาะทางแบบเดิม”
Nvidia ยังถือโอกาสนี้พูดคุยเกี่ยวกับชุมชนคอมพิวเตอร์ควอนตัมในวงกว้างที่กำลังใช้แพลตฟอร์ม Quantum-GPU Supercomputing ของบริษัท ซึ่งเป็นบริการคลาวด์ที่รวมเอา GPU ประสิทธิภาพสูงเข้ากับโปรเซสเซอร์ควอนตัม โดยได้รับการออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันเชิงทดลองและเวิร์กโหลดที่แก้ไขปัญหาได้ดีที่สุดด้วยการผสมผสานระหว่างคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมและควอนตัม
ตัวอย่างเช่น Diraq ซึ่งออกแบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้สปินคิวบิตบนพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ซิลิคอนดัดแปลง กำลังใช้โมเดลไอซิงแบบโอเพนซอร์สของ Nvidia เพื่อปรับเทียบโปรเซสเซอร์ของตน ในขณะที่สตาร์ทอัพรายอื่น ๆ เช่น Anyon Computing และ Quantum Machines กำลังใช้เทคโนโลยีเครือข่าย NVQLink ของ Nvidia เพื่อเชื่อมต่อคลัสเตอร์ QPU เข้ากับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ GPU โดยตรง ส่วน BlueQubit, IonQ และ Qedema Quantum Computing ได้รวมเครื่องมือของตนเข้ากับ CUDA-Q เพื่อปรับใช้เวิร์กโหลดไฮบริดควอนตัมในการผลิตจริงแล้ว
