輝達量子模擬創紀錄:8,192顆GPU完成104量子位元容錯運算,實用量子電腦再進一步
輝達19日在柏林GTC宣布,以歐洲最大超級電腦JUPITER完成史上最大規模的容錯量子模擬,驗證「魔術態培育」可降低約九成物理量子位元開銷,台廠仁寶、金寶同步受惠。
輝達(NVIDIA)在柏林 GTC 大會開幕前夕拋出量子運算的重磅消息:運用位於德國於利希超級運算中心的 JUPITER 超級電腦,動用 8,192 顆 GPU,成功完成 104 個量子位元的容錯量子運算模擬。這是迄今規模最大、細節最完整的容錯量子處理器模擬,消息公布後輝達股價 19 日盤中上漲約 2%,來到約 218 美元。
104量子位元、納入真實雜訊的破紀錄模擬
JUPITER 是歐洲第一台百京級(exascale)超級電腦,搭載輝達 GH200 超級晶片。這次模擬的關鍵不只在於把量子位元數推高到 104,更在於首次把「接近真實硬體的雜訊」納入建模——包括相干相位錯誤、以及超導量子位元跳脫運算能階的「洩漏」現象。
相較之下,於利希先前在理想、無雜訊條件下完成的 50 量子位元模擬,這次的新成果讓研究人員在硬體落地之前,就能預測並改良設計、減少反覆試錯。輝達表示,研究團隊先在輝達加速量子研究中心(NVAQC)的 GB200 NVL72 系統上開發測試,把規模從 4 顆 GPU 逐步擴展到數百顆,再移至 JUPITER 執行,原本需要數週的模擬工作縮短為數天。
「魔術態培育」:物理位元開銷大減九成
量子位元極易受環境雜訊干擾而累積錯誤,「容錯量子計算」因此被視為實用量子電腦的核心路徑。而「魔術態」(magic state)是執行特定量子運算時會持續被消耗的資源,傳統的魔術態萃取流程可能占用整台量子電腦 90% 至 95% 的實體量子位元。
輝達這次驗證的「魔術態培育」(magic state cultivation)改採規模更小的局部作法,所需的實體量子位元比過去方法減少約九成。軟體上則採用輝達 cuQuantum 加速模擬,並透過 CUDA-Q 平台的容錯邏輯層描述魔術態量子電路,把 GPU 硬體、模擬工具與量子程式開發平台串接起來。
值得注意的是,Google Quantum AI 才在 16 日於《Science》期刊發表,首度以 Willow 處理器的實體硬體實現魔術態培育;Quantinuum 也在 19 日宣布旗下 Helios 系統創下量子錯誤更正的新紀錄。容錯量子運算正進入進展密集的階段,而輝達雖不製造量子電腦,卻試圖以 cuQuantum 與 CUDA-Q 成為量子產業的標準開發環境——如同 CUDA 之於深度學習。
台鏈受惠:仁寶、金寶站在第一排
輝達的量子大躍進,台廠也跟著沾光。仁寶(2324)作為輝達量子電腦的重要夥伴,採用輝達 CUDA-Q 技術開發「CGA-QZ 平台」(異質整合框架),扮演中間層入口、協助算力自動分流,被視為輝達量子運算第一梯隊。
金寶則先前以 1,000 萬美元入股輝達投資的量子硬體製造商 SEEQC,成為策略投資人,雙方正共同開發以 SEEQC 的 SFQ 控制晶片設計的常溫電子設備。隨著輝達這次技術突破,SEEQC 與金寶都可望同步受惠。
資料來源
- 經濟日報,2026-10-21,輝達量子運算突破 台鏈歡呼(記者秦鈺翔)
- TechNews 科技新報,2026-10-20,輝達以歐洲最大超級電腦完成 104 量子位元容錯模擬,股價因「破紀錄」上漲
- 工商時報,2026-10-20,輝達量子模擬創紀錄 8,192顆GPU攻容錯運算(記者張珈睿)