日前，英偉達(dá)推出全球首個(gè)開源量子AI模型系列NVIDIA Ising，該成果直接帶動(dòng)美股量子計(jì)算概念板塊集體上揚(yáng)。這款模型在量子糾錯(cuò)解碼的速度與準(zhǔn)確度上均實(shí)現(xiàn)大幅提升，為量子計(jì)算從實(shí)驗(yàn)室走向工程化應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步。

「Ising 改變了一切?！?/p>

近日，美股市場(chǎng)中量子計(jì)算相關(guān)企業(yè)的股價(jià)出現(xiàn)集體飆升。

本周二，英偉達(dá)正式發(fā)布NVIDIA Ising——全球首個(gè)開源量子AI模型系列，這一舉措將量子計(jì)算技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研究階段推向了接近工程落地的新高度。該模型通過AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)方法快2.5倍、準(zhǔn)確度高3倍的量子糾錯(cuò)解碼能力。

長(zhǎng)期以來，量子計(jì)算領(lǐng)域存在兩大核心工程瓶頸：量子比特的脆弱性（易受噪聲干擾）與系統(tǒng)難以擴(kuò)展。量子比特對(duì)環(huán)境變化極為敏感，微小的溫度波動(dòng)或電磁干擾都可能導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。而NVIDIA Ising正是針對(duì)這些痛點(diǎn)研發(fā)的解決方案。

英偉達(dá)方面認(rèn)為，人工智能是將當(dāng)前量子處理器轉(zhuǎn)化為大規(guī)?？煽坑?jì)算機(jī)的關(guān)鍵。開放模型的推出，讓開發(fā)者在完全掌控自身數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)，能夠構(gòu)建高性能的人工智能系統(tǒng)。

NVIDIA Ising作為一套功能強(qiáng)大的AI模型工具，目前主要包含兩類模型：

Ising Calibration（校準(zhǔn)模型）：這是一種視覺語言模型（VLM），能夠快速識(shí)別并響應(yīng)量子處理器的測(cè)量數(shù)據(jù)。借助該模型，AI智能體可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)校準(zhǔn)，將原本需要數(shù)天的校準(zhǔn)時(shí)間縮短至數(shù)小時(shí)。

Ising Decoding（解碼模型）：包含兩種三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（CNN），分別針對(duì)速度和精度進(jìn)行優(yōu)化，專門用于量子糾錯(cuò)的實(shí)時(shí)解碼。與當(dāng)前開源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)pyMatching相比，Ising Decoding模型的速度提升2.5倍，精度提高3倍。

以往，每次啟動(dòng)和微調(diào)量子處理器都需要大量具備深厚量子物理背景的專家進(jìn)行人工干預(yù)，或依賴速度緩慢的傳統(tǒng)算法，整個(gè)過程往往耗時(shí)數(shù)天。Ising Calibration的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了這一過程的自動(dòng)化，大幅縮短了操作時(shí)間。

另一方面，量子計(jì)算需要在運(yùn)算過程中實(shí)時(shí)糾錯(cuò)（容錯(cuò)機(jī)制）。隨著量子比特?cái)?shù)量的增加，糾錯(cuò)所需的計(jì)算量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這是傳統(tǒng)算法難以應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。英偉達(dá)的解決方案有望突破這一瓶頸。

英偉達(dá)創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛表示：「AI對(duì)于實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的實(shí)用化至關(guān)重要。通過Ising模型，AI將成為量子機(jī)器的控制平面——相當(dāng)于量子計(jì)算機(jī)的『操作系統(tǒng)』，能夠?qū)⒋嗳醯牧孔颖忍剞D(zhuǎn)化為可擴(kuò)展且可靠的量子GPU系統(tǒng)。」

業(yè)界普遍認(rèn)為，量子處理器單元（QPU）很可能成為數(shù)據(jù)中心的下一個(gè)重要協(xié)處理器，與CPU和GPU協(xié)同工作。利用量子疊加和量子糾纏的物理特性，QPU專門用于加速解決那些CPU和GPU即使運(yùn)算數(shù)萬年也難以完成的極度復(fù)雜問題，例如新藥分子模擬、電池材料研發(fā)、復(fù)雜物流優(yōu)化等。

Ising的問世，相當(dāng)于為難以穩(wěn)定運(yùn)行的QPU配備了「AI驅(qū)動(dòng)程序」。通過AI大模型的實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)校準(zhǔn)和快速糾錯(cuò)功能，Ising屏蔽了底層量子物理的復(fù)雜性與不穩(wěn)定性。這意味著企業(yè)數(shù)據(jù)中心終于可以將QPU當(dāng)作「加速卡」使用，無需深入了解量子力學(xué)，只需掌握AI和軟件調(diào)用知識(shí)即可。

據(jù)分析公司Resonance預(yù)測(cè)，到2030年量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將超過110億美元。這一增長(zhǎng)前景高度依賴于在解決量子糾錯(cuò)、可擴(kuò)展性等關(guān)鍵工程挑戰(zhàn)方面的持續(xù)進(jìn)展。

英偉達(dá)透露，目前已有部分企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和研究實(shí)驗(yàn)室開始采用Ising進(jìn)行量子計(jì)算開發(fā)。

Ising校準(zhǔn)技術(shù)已被Atom Computing、中央研究院、EeroQ、Conductor Quantum、費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室、哈佛大學(xué)約翰?保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院、Infleqtion、IonQ、IQM量子計(jì)算機(jī)、勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)量子測(cè)試平臺(tái)、Q-CTRL和英國國家物理實(shí)驗(yàn)室（NPL）等機(jī)構(gòu)采用。

此外，英偉達(dá)還提供了一套量子計(jì)算工作流程和訓(xùn)練數(shù)據(jù)操作指南，以及NVIDIA NIM微服務(wù)，使開發(fā)人員能夠以最少的設(shè)置針對(duì)特定硬件架構(gòu)和用例微調(diào)模型。這些模型還可在研究人員的系統(tǒng)上本地運(yùn)行，從而保護(hù)專有數(shù)據(jù)。

NVIDIA Ising可與NVIDIA CUDA-Q軟件平臺(tái)配合使用，實(shí)現(xiàn)混合量子-經(jīng)典計(jì)算，并與NVIDIA NVQLink QPU-GPU硬件互連集成，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制和量子糾錯(cuò)，為研究人員和開發(fā)人員提供了將當(dāng)前量子比特轉(zhuǎn)化為未來加速量子超級(jí)計(jì)算機(jī)所需的全套工具。

參考內(nèi)容：

https://nvidianews.nvidia.com/news/nvidia-launches-ising-the-worlds-first-open-ai-models-to-accelerate-the-path-to-useful-quantum-computers

https://www.businessinsider.com/quantum-computing-stocks-nvidia-ising-ai-xndu-inoq-rgti-qbts-2026-4

本文來自微信公眾號(hào)“機(jī)器之心”，編輯：澤南，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

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