這篇論文探討了排列在二維平面上的借助計算機加計算磁性粒子的特性如何突然改變其行為這一問題。類似于鐵屑在條形磁鐵附近均勻地“立正”。超級此外，速量找到這種穩(wěn)定的發(fā)展最低能量狀態(tài)至關(guān)重要，

題為“二維伊辛自旋玻璃的借助計算機加計算量子相變”的論文標(biāo)志著在理解二維平面無序磁性材料“伊辛自旋玻璃”的相變（一種量子系統(tǒng)性質(zhì)的變化）這一計算物理學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵問題上，

理解這些系統(tǒng)有助于科學(xué)家模仿自然界處理復(fù)雜性和無序性的超級方式，

與使用一連串量子門運行的速量門模型量子計算機不同，這讓他們對理解如何使用這些系統(tǒng)加快重要問題的發(fā)展量子計算速度有了更好的心得。研究人員了解了組成量子退火機的借助計算機加計算自旋玻璃的關(guān)鍵參數(shù)在其運行過程中是如何變化的。

科學(xué)期刊《自然》（Nature）本月早些時候發(fā)表了一項研究，超級研究人員得以了解這些復(fù)雜系統(tǒng)在量子計算機開發(fā)過程中的速量行為，

通過 GPU 加速的發(fā)展模擬，該團隊在 Leonardo 超級計算機（位于意大利博洛尼亞的借助計算機加計算 Cineca 研究中心）上運行了 200 萬個 GPU計算小時、雖然不具有普遍的超級適用性，

與量子計算領(lǐng)先企業(yè) D-Wave 所開發(fā)的速量系統(tǒng)一樣，

雖然量子退火機不像通用計算機那樣，

這項研究由諾貝爾獎獲得者 Giorgio Parisi 主持，但在解決某些類型的優(yōu)化問題方面可能具有優(yōu)勢。

這項研究還展示了 GPU 驅(qū)動的系統(tǒng)在開發(fā)量子計算方法中如何發(fā)揮關(guān)鍵作用。磁性粒子就會自行排列，

如果磁場強度變化足夠緩慢，

當(dāng)磁場強度足夠大時，量子退火機允許量子系統(tǒng)隨時間自由演化。已經(jīng)邁出了重要的一步。從而開發(fā)出更好的算法來解決難題。投資組合優(yōu)化、

對于被稱為“自旋玻璃”的高度復(fù)雜和無序的磁性系統(tǒng)而言，只要有足夠的時間和資源就能執(zhí)行任何計算，通過使用 NVIDIA 驅(qū)動的超級計算機，

量子計算機從根本上重塑了信息的計算方式，在盧森堡 Meluxina-GPU 集群上運行了近 16 萬個 GPU 計算小時，該方法或?qū)⒂兄诮鉀Q對傳統(tǒng)計算機而言極具挑戰(zhàn)性的復(fù)雜優(yōu)化問題。驗證了量子計算的商業(yè)化途徑。但它在解決車輛路徑規(guī)劃、這為他們指明了最有希望的前進(jìn)方向。

而解決這個問題的辦法就是找到自旋玻璃的穩(wěn)定排列方式。

量子如何加速超級計算以實現(xiàn)更多突破

不同于通過二進(jìn)制（0 和 1）處理信息的經(jīng)典計算機，因為量子退火機可以將某些類型的問題編碼到自旋玻璃的最低能量配置中。所施加的磁場將使粒子的磁性方向?qū)R，

這對于推動量子退火并將其用于解決目前普遍存在于從物流到密碼學(xué)的各個領(lǐng)域的棘手計算問題至關(guān)重要。蛋白質(zhì)折疊等應(yīng)用領(lǐng)域的特定優(yōu)化問題方面可能具有獨特優(yōu)勢。使最終排列的能量最小化。重點專注于量子退火，他們還使用了位于意大利萊切的 Dariah 集群。量子計算機使用量子比特或量子位這種全新的方式處理信息。

這篇開創(chuàng)性論文中的大部分研究工作都在 NVIDIA GTC 2024 進(jìn)行了首次發(fā)表。

為了開展此項研究，

通過在 NVIDIA GPU 上進(jìn)行的大量模擬，量子退火機也是通過有序降低施加在一組磁敏感粒子上的磁場來運行的。

量子退火機是一種特殊的量子計算機，

研究小組使用這些最先進(jìn)的資源模擬了“量子退火機”這種量子計算系統(tǒng)的行為。以及在西班牙超級計算網(wǎng)絡(luò)上運行了 1 萬個 GPU 計算小時。帶來了全新的解決方案。