NVIDIA เปิดตัวรุ่นแรกของโลกสำหรับ Quantum AI ที่ออกแบบมาเพื่อ “แบบจำลอง Ising”

NVIDIA (ฮว๋าเหว๋ย) เปิดตัวโมเดลโอเพนซอร์สตัวแรกของโลกที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับปัญญาประดิษฐ์ควอนตัม โดยมีชื่อว่า “NVIDIA Ising” มีเป้าหมายเพื่อรับมือกับความท้าทายด้านการสอบเทียบและการแก้ไขข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการขยายของโปรเซสเซอร์ควอนตัม โมเดลชุดนี้ให้เครื่องมือสมรรถนะสูงแก่ผู้พัฒนาในรูปแบบโอเพนซอร์ส ช่วยให้สถาบันวิจัยและบริษัทต่างๆ ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของคิวบิต

NVIDIA Ising ช่วยย่นระยะเวลาการสอบเทียบ

ความเสถียรในการทำงานของโปรเซสเซอร์ควอนตัมพึ่งพากระบวนการสอบเทียบที่แม่นยำเป็นอย่างยิ่ง โมเดลการสอบเทียบของ NVIDIA Ising (Ising Calibration) ใช้เทคโนโลยีโมเดลภาษาด้วยภาพ (visual language model) ซึ่งสามารถอ่านผลการวัดของโปรเซสเซอร์ควอนตัมได้อย่างรวดเร็วและตอบสนองได้ เทคโนโลยีนี้ทำให้เอเจนต์ของเอไอสามารถดำเนินงานสอบเทียบอย่างต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ โดยลดขั้นตอนแบบดั้งเดิมลงเหลือเพียงไม่กี่ชั่วโมง หน่วยงานวิจัยหลายแห่ง รวมถึงสถาบันวิจัยกลางไต้หวัน (Academia Sinica) ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคของเฟอร์มี (Fermi National Accelerator Laboratory) และมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ได้เริ่มนำเทคโนโลยีนี้มาใช้เพื่อยกระดับประสิทธิภาพการบำรุงรักษาอุปกรณ์ควอนตัมให้เป็นระบบอัตโนมัติ ลดต้นทุนด้านบุคลากร

การถอดรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดด้วยโครงข่ายประสาทเทียมแบบคอนโวลูชัน

Huang Renxun ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ NVIDIA กล่าวว่า การทำให้เอไอเป็นเรื่องที่ใช้งานได้จริงสำหรับการคำนวณควอนตัมมีความสำคัญอย่างยิ่ง ด้วย Ising ทำให้เอไอจะกลายเป็นระบบปฏิบัติการสำหรับระนาบการควบคุมของเครื่องควอนตัม โดยเปลี่ยนคิวบิตที่เปราะบางให้กลายเป็นระบบควอนตัม GPU ที่ขยายได้และเชื่อถือได้

การแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม (Quantum Error Correction) คือเกณฑ์ความยากเชิงเทคนิคที่ต้องผ่านเพื่อให้สามารถทำการคำนวณขนาดใหญ่ได้ NVIDIA Ising Decoding (Ising Decoding) นำเสนอโมเดล 3D คอนโวลูชันนัลนิวรัลเน็ตเวิร์ก (3D CNN) จำนวน 2 แบบ โดยปรับให้เหมาะกับความเร็วในการประมวลผลและความแม่นยำในการคำนวณตามลำดับ จากข้อมูลพบว่าโมเดล Ising Decoding มีความเร็วในการประมวลผลสูงกว่ามาตรฐานโอเพนซอร์สของอุตสาหกรรมในปัจจุบันอย่าง pyMatching ถึง 2.5 เท่า และความแม่นยำสูงถึงมากกว่า 3 เท่า ผ่านการสร้างสัญญาณข้อผิดพลาดจากการถอดรหัสคิวบิตแบบเรียลไทม์ นักวิจัยสามารถรักษาความถูกต้องเชิงตรรกะของการคำนวณไว้ ปัจจุบันมหาวิทยาลัยคอร์เนลและองค์กรอย่าง IonQ ได้มีการนำโมเดลนี้ไปใช้งานแล้ว เพื่อสำรวจการประยุกต์ใช้กับอัลกอริทึมควอนตัมที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

จากการคาดการณ์ของสถาบันวิจัยตลาด Resonance ขนาดตลาดการคำนวณควอนตัมทั่วโลกในปี 2030 มีแนวโน้มจะถึง 11 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยแรงขับหลักมาจากการฝ่าความท้าทายด้านวิศวกรรม NVIDIA Ising ไม่เพียงแต่ให้โมเดลและข้อมูลสำหรับการฝึกเท่านั้น แต่ยังผนวกรวมเข้ากับแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ NVIDIA CUDA-Q และเทคโนโลยีการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ NVIDIA NVQLink อีกด้วย การออกแบบสถาปัตยกรรมแบบผสมผสานนี้ทำให้นักวิจัยสามารถรันโมเดลบนระบบภายในเครื่อง เพื่อให้มั่นใจถึงความเป็นส่วนตัวของข้อมูลการทดลอง นอกจากนี้ เมื่อใช้บริการไมโครเซอร์วิสของ NVIDIA NIM นักพัฒนาสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ที่เฉพาะเจาะจง ช่วยให้องค์ประกอบคิวบิตที่มีอยู่เดิมกลายเป็นระบบการคำนวณควอนตัมที่ขยายได้

Ising เปิดให้ดาวน์โหลดโมเดลโอเพนซอร์สแล้ว

ชื่อชุดโมเดล Ising มาจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คลาสสิกที่ใช้ในการวิจัยระบบฟิสิกส์ที่ซับซ้อนอย่างย่อส่วน ซึ่งสะท้อนแนวคิดการออกแบบระนาบการควบคุมควอนตัมแบบย่อส่วน ปัจจุบันโมเดล NVIDIA Ising เปิดให้ดาวน์โหลดบน GitHub, Hugging Face และแพลตฟอร์มทางการของ NVIDIA แล้ว โดยเข้าร่วมในกลุ่มผลิตภัณฑ์โมเดลโอเพนของ NVIDIA ซึ่งกลุ่มผลิตภัณฑ์นี้ประกอบด้วย NVIDIA Nemotron สำหรับเอเจนต์, NVIDIA Cosmos สำหรับ AI แบบเอ็นจิที (real-world) , NVIDIA Alpamayo สำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ, NVIDIA Isaac GR00T สำหรับหุ่นยนต์ และ NVIDIA BioNeMo สำหรับงานวิจัยด้านชีวการแพทย์

ด้วยการวางเอไอเป็น “ระนาบการควบคุม” หรือระบบปฏิบัติการของเครื่องควอนตัม ทีมวิจัยจึงสามารถจัดการคิวบิตที่เปราะบางได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น วิธีนี้ยังดึงดูดให้ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติของสหราชอาณาจักร (NPL) และมหาวิทยาลัยชั้นนำหลายแห่งทั่วโลกเข้าร่วมระบบนิเวศ เพื่อร่วมกันผลักดันการพัฒนาแอปพลิเคชันควอนตัมที่นำไปใช้ได้จริง

โมเดล ข้อมูล และเฟรมเวิร์กแบบโอเพนเหล่านี้สามารถหาได้ที่ GitHub, Hugging Face และ build.nvidia.com

บทความนี้ “NVIDIA เปิดตัวโมเดล Ising สำหรับ Quantum AI ตัวแรกของโลก” ปรากฏครั้งแรกใน ลิงก์ข่าว ABMedia