أعلنت شركة NVIDIA عن إطلاق أول عائلة في العالم من نماذج الذكاء الاصطناعي الكمومي مفتوحة المصدر “NVIDIA Ising“، المصممة لمساعدة الباحثين والشركات على تطوير معالجات كمومية قادرة على تشغيل تطبيقات عملية فعالة.
يعتبر الوصول إلى تطبيقات كمومية عملية على نطاق واسع تحديًا كبيرًا يتطلب تحقيق اختراقات جوهرية في مجالي معايرة المعالجات الكمومية وتصحيح الأخطاء. وفي هذا السياق، يبرز الذكاء الاصطناعي كعنصر أساسي لتحويل المعالجات الكمومية الحالية إلى أنظمة حوسبة موثوقة وقابلة للتوسع. كما تتيح النماذج المفتوحة للمطورين تطوير حلول ذكاء اصطناعي عالية الأداء مع الاحتفاظ بالتحكم الكامل على بياناتهم وبنيتهم التحتية.
تُوفّر عائلة NVIDIA Ising، التي استلهم اسمها من نموذج رياضي ساهم في تبسيط عملية فهم الأنظمة الفيزيائية المعقدة بشكل كبير، أدوات ذكاء اصطناعي عالية الأداء وقابلة للتوسع لتصحيح الأخطاء الكمومية والمعايرة، وهما من أهم التحديات في تطوير أنظمة هجينة كمومية وكلاسيكية.
وتقدم نماذج Ising أفضل أداء عالمي في معايرة المعالجات الكمومية، حيث تمكّن الباحثين من معالجة مشاكل أكبر وأكثر تعقيدًا باستخدام الحواسيب الكمومية من خلال توفير سرعة تصل إلى 2.5 مرة ودقة أعلى بـ 3 أضعاف في عمليات فك التشفير اللازمة لتصحيح الأخطاء الكمومية.
وفي تعليقه على الطرح الجديد، قال Jensen Huang، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة NVIDIA :”يشكل الذكاء الاصطناعي عنصرًا أساسيًا في تحويل الحوسبة الكمومية إلى واقع عملي. ومع نموذج Ising، يصبح الذكاء الاصطناعي بمثابة لوحة التحكم أو نظام التشغيل للأجهزة الكمومية، بما يتيح تحويل البتات الكمومية “الكيوبتات “الهشة إلى وحدات معالجة رسومية كمومية أكثر موثوقية وقابلة للتوسع”.
ومن المتوقع أن يتجاوز حجم سوق الحوسبة الكمومية 11 مليار دولار بحلول العام 2030، وفقًا لشركة الأبحاث Resonance، مدفوعاً بالتقدم المستمر في معالجة التحديات الهندسية الجوهرية، مثل تصحيح الأخطاء الكمومية وقابلية التوسع.
يتضمن برنامج Ising من NVIDIA نماذج وأدوات وبيانات متقدمة قابلة للتخصيص، تعمل على تسريع تطوير المعالجات الكمومية:
- Ising للمعايرة: نموذج الرؤية واللغة الذي يتميز بحجم أصغر بمقدار 15 مرة مقارنة بالبدائل، قادر على تفسير القياسات الواردة من المعالجات الكمومية والاستجابة لها بسرعة، مما يُمكّن وكلاء الذكاء الاصطناعي من أتمتة عمليات المعايرة باستمرار.
- Ising لفك التشفير: نوعان من نموذج الشبكة العصبية التلافيفية ثلاثية الأبعاد، تم تحسينهما من ناحية السرعة والدقة لفك التشفير في الوقت الفعلي خلال عمليات تصحيح الأخطاء الكمومية. وتحقق هذه النماذج أداءً أسرع بمقدار 2.5 مرة ودقة أعلى بثلاثة أضعاف مقارنة بأداء pyMatching، المعيار المفتوح المصدر المعتمد حاليًا في القطاع.
الاعتماد الواسع للمنظومة
تعتمد الشركات الرائدة والمؤسسات الأكاديمية ومختبرات الأبحاث نماذج Ising لتطوير الحوسبة الكمومية.
ويُستخدم برنامج Ising للمعايرة حاليًا من قِبل عدد من الجهات الرائدة من بينها Atom Computing، Academia Sinica، EeroQ، Conductor Quantum، Fermi National Accelerator Laboratory، Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences، Infleqtion، IonQ، IQM Quantum Computers،Lawrence Berkeley National Laboratory’s Advanced Quantum Testbed، Q-CTRL، و U.K. National Physical Laboratory (NPL).
كما يُعتمد نظام Ising لفك التشفير من قِبل مؤسسات بارزة تشمل Cornell University، EdenCode، Infleqtion، IQM Quantum Computers، Quantum Elements، Sandia National Laboratory، SEEQC، University of California San Diego، UC Santa Barbara، University of Chicago، وUniversity of Southern California and Yonsei.
بالإضافة إلى ذلك، تُوفر NVIDIAدليلًا شاملًا لسير عمل الحوسبة الكمومية وبيانات التدريب، إلى جانب خدمات NVIDIA NIM المصغَّرة، مما يمكّن المطورين من ضبط النماذج بدقة لتناسب بنية الأجهزة المختلفة وحالات الاستخدام بسهولة وسرعة. كما يمكن تشغيل هذه النماذج محليًا على أنظمة الباحثين، مما يضمن حماية البيانات السرية.
ويتكامل نظام NVIDIA Ising مع منصة NVIDIA CUDA-Q البرمجية للحوسبة الهجينة الكمومية الكلاسيكية، وتقنية NVIDIA NVQLink لربط الأجهزة بين وحدات المعالجة المركزية ووحدات المعالجة الرسومية، مما يتيح التحكم وتصحيح الأخطاء الكمومية في الوقت الفعلي. وبذلك تقدمNVIDIAمنظومة متكاملة من الأدوات والتقنيات التي تمكن الباحثين والمطورين من تحويل البتات الكمومية الحالية إلى حواسيب كمومية فائقة السرعة في المستقبل.
ابدأوا باستخدام نماذج NVIDIA المفتوحة
ينضم نموذج NVIDIA Ising إلى مجموعة نماذجNVIDIAالمفتوحة، والتي تشمل NVIDIA Nemotron لأنظمة الوكلاء، وNVIDIA Cosmos للذكاء الاصطناعي الفيزيائي، وNVIDIA Alpamayo للمركبات ذاتية القيادة، وNVIDIA Isaac GR00T للروبوتات، وNVIDIA BioNeMo للأبحاث الطبية الحيوية.
تتوفر هذه النماذج المفتوحة إلى جانب البيانات والأطر البرمجية عبر منصات GitHub وHugging Face وموقع build.nvidia.com.
لمعرفة المزيد، يمكن مشاهدة NVIDIA Quantum Day والاستماع إلى حلقة بودكاست NVIDIA AI.
