2026年3月16日——美国能源部太平洋西北国家实验室的研究团队正利用NVIDIA NVQLink开发一个框架，为量子-经典计算带来开源图形处理器（GPU）加速。

该合作项目于今日在NVIDIA GTC 2026大会上宣布，旨在降低科学家和工程师探索量子控制和测量的门槛，使他们能够进行比通常通过云服务更详细的研究。

具体而言，该研究团队正在开发NVIDIA GH200 Grace Hopper超级芯片与基于现场可编程门阵列（FPGA）的测量控制系统之间的紧密集成。FPGA是一种可重构、可编程的逻辑设备，常用于量子仪器控制套件中，提供快速信号处理。

通过增加与GPU的直接连接，引入了一个强大的新元素：高吞吐量计算，可以以最小的延迟加速高要求的数值任务。这种所谓的“紧密集成”对于量子实验至关重要，因为实验中的时间控制非常严格，而处理测量结果的能力对于获得有意义的结果至关重要。

这种桥接模型为测试和调试近期量子计算机提供了一条实用路径，这一进展可立即在科学和工业应用中发挥作用。

“该合作利用NVIDIA NVQLink平台，充分发挥高性能经典GPU处理器的能力，满足量子处理器对实时计算的高要求，”太平洋西北国家实验室的项目负责人、计算机科学家Sam Stein表示，“我们很高兴能提供一个基于可获取组件的开源系统，供太平洋西北国家实验室以外的研究人员共享、扩展和改进。”

让量子计算更快更稳定

下一代经典-量子混合集成为探索加速计算和人工智能集成如何更好地支持量子测量、控制和软件开发奠定了基础。它将使研究人员能够进行更可靠的量子模拟，最终应用于解决科学中的复杂问题，并为国家创造新的能源解决方案。

下一步工作包括GPU加速的量子纠错，其中量子测量的快速解码对于保持脆弱的量子信息完整至关重要。

“量子纠错等控制任务是扩展量子计算至实用应用的关键步骤之一，其成功取决于量子处理器与GPU超级计算之间的实时信息流，”NVIDIA量子业务副总裁兼总经理Tim Costa表示。

GPU与基于FPGA的量子测量控制系统的集成得到了美国能源部量子科学中心的支持，该中心由橡树岭国家实验室领导。

太平洋西北国家实验室的研究旨在实现量子计算界的目标，即在未来五年内使量子计算机上的计算变得实用。该团队持续积极解决量子软件工具中的关键缺口。除Stein外，团队成员还包括太平洋西北国家实验室的研究人员Drew Rebar、Chenxu Liu、Aaron Hoyt、Sean Garner、Chunshu Wu、Marvin Warner、Mark Raugas和Karol Kowalski。