2024-03-21 01:36:20
Nvidia Corp., destacada en la fabricación de semiconductores, está intensificando su participación en el ámbito de la computación cuántica mediante el lanzamiento de Nvidia Quantum Cloud, un nuevo servicio enfocado en investigadores y desarrolladores. Este servicio provee herramientas de vanguardia en computación cuántica, destinadas a impulsar los avances en sectores como química, biología y ciencia de materiales, ofreciendo así un entorno propicio para la experimentación y el desarrollo de nuevas aplicaciones y algoritmos cuánticos a través de un modelo de microservicio en la nube.
Nvidia Quantum Cloud permite el acceso al software cuQuantum, el cual simula unidades de procesamiento cuántico (QPUs) sobre hardware basado en GPUs, ante la insuficiencia de potencia y estabilidad de las QPUs actuales para pruebas de aplicaciones cuánticas. Este simulador representa una ventana de oportunidades para que los desarrolladores indaguen en el impacto de la tecnología cuántica en la ciencia.
Entre los casos de uso destacados de Quantum Cloud, se encuentra la colaboración con la Universidad de Toronto en el proyecto Generative Quantum Eigensolver, que integra modelos de lenguaje avanzados para acelerar la identificación de la energía del estado fundamental de las moléculas, beneficiando la investigación molecular. Adicionalmente, Nvidia colabora con Classiq Technologies Inc. y QC Ware Corp. en iniciativas que facilitan la creación y análisis de algoritmos y circuitos cuánticos complejos, incluido el simulador molecular Promethium, dirigido a resolver retos en química.
Avanzando en la investigación cuántica
Nvidia ha anunciado la disponibilidad de Quantum Cloud a través de plataformas de renombre como Amazon Web Services, Google Cloud, Oracle Cloud Infrastructure y Microsoft Azure, incluyendo también colaboraciones con líderes en computación cuántica como IonQ Inc., IQM Quantum Computers Inc., y Quantinuum Inc.
Tim Costa, director de computación de alto rendimiento y cuántica en Nvidia, resalta que la computación cuántica representa la próxima gran etapa en el campo, subrayando la importancia de la colaboración global para su realización. Nvidia Quantum Cloud se posiciona como un recurso clave para democratizar el acceso a esta tecnología transformadora, permitiendo a científicos de todo el mundo explorar su potencial.
Nvidia también comparte ejemplos de cómo su infraestructura cuántica ha sido empleada en aplicaciones prácticas, como la detección de fraudes financieros por parte de HSBC Holdings plc, mediante un innovador algoritmo de aprendizaje automático cuántico. Asimismo, destaca la colaboración con diversas universidades en la formación de futuros científicos computacionales cuánticos, enfatizando la importancia de unir la computación clásica con la cuántica para avanzar en este campo.
La compañía ha introducido sistemas avanzados para simulaciones cuánticas y ha contribuido al desarrollo de la criptografía poscuántica a través de la biblioteca cuPQC, que utiliza el paralelismo de sus GPUs para crear algoritmos robustos capaces de contrarrestar amenazas cuánticas. Este esfuerzo se alinea con los estándares que se espera sean introducidos por el Instituto Nacional de Normas y Tecnología de EE.UU., destacando la colaboración con la Alianza de Criptografía Poscuántica y otros líderes tecnológicos en la investigación poscuántica.
A través de estas iniciativas, Nvidia subraya su compromiso con el avance de la computación cuántica, proporcionando las herramientas y la infraestructura necesarias para explorar y desarrollar la próxima generación de tecnologías cuánticas y poscuánticas.
Un segundo sistema basado en el servidor DGX SuperPOD de Nvidia se está desplegando en la Fundación Novo Nordisk en Dinamarca, donde ayudará en el plan nacional de ese país para avanzar en la computación cuántica.
El tercer nuevo sistema que pronto estará en línea es el Centro de Investigación en Supercomputación Pawsey en Australia, que combinará el software de Nvidia CUDA Quantum con Grace Hopper Superchips.
Criptografía poscuántica
En el terreno de la seguridad avanzada, Nvidia ha desvelado su última contribución al desarrollo de la criptografía poscuántica mediante la introducción de su innovadora biblioteca cuPQC. Esta herramienta capitaliza el paralelismo inherente a las modernas GPUs de Nvidia para generar algoritmos de criptografía de avanzada, diseñados para resistir los posibles ataques derivados de la computación cuántica.
La preocupación de que los futuros ordenadores cuánticos puedan, eventualmente, desencriptar las actuales tecnologías de cifrado de clave pública, fundamentales para la seguridad de las comunicaciones digitales, ha sido una constante en la comunidad científica. Este escenario ha motivado una atención creciente hacia la seguridad poscuántica, un campo destinado a anticiparse a dichas vulnerabilidades.
Según Nvidia, el Instituto Nacional de Normas y Tecnología de EE. UU. tiene planes para lanzar las primeras normativas globales sobre criptografía poscuántica hacia finales de este año, desarrolladas en colaboración con las tecnologías de Nvidia. Este paso es crucial para establecer un marco seguro frente a los avances cuánticos.
Douglas Stebila, co-fundador del proyecto Open Quantum Safe, una iniciativa líder en el emergente ámbito de la seguridad cuántica, compartió que su equipo logró optimizar significativamente el algoritmo Kyber, acelerándolo hasta 500 veces mediante el uso de la biblioteca cuPQC de Nvidia en una GPU Nvidia H100 Tensor Core, en vez de en procesadores centrales convencionales.
La capacidad de rendimiento de estos algoritmos se prevé que aumente todavía más con la llegada de las futuras GPUs Nvidia de la arquitectura Blackwell. «Proteger los datos contra las futuras amenazas cuánticas es un desafío de máxima importancia, y estamos entusiasmados por colaborar con Nvidia para perfeccionar la criptografía poscuántica», expresó Stebila.
El Open Quantum Safe surge como parte de la Alianza de Criptografía Poscuántica, recientemente creada y acogida por la Fundación Linux, con el objetivo de fomentar el desarrollo de aplicaciones y bibliotecas enfocadas en la seguridad poscuántica. Importantes proveedores de servicios en la nube como Amazon Web Services Inc., Google Cloud y Microsoft Corp., así como startups especializadas como QuSecure Inc., EvolutionQ Inc., y PQShield Ltd., se suman a Nvidia en este esfuerzo colaborativo por avanzar en la investigación poscuántica, marcando un hito en la protección contra las futuras capacidades de la computación cuántica.
