今日，NVIDIA正式宣布推出全球首個(gè)開源量子人工智能模型家族——NVIDIA Ising，致力于為全球研究人員和企業(yè)提供強(qiáng)大工具，助力其構(gòu)建可運(yùn)行實(shí)用應(yīng)用的量子處理器，破解量子計(jì)算規(guī)模化落地的核心瓶頸，推動(dòng)量子科技產(chǎn)業(yè)邁入全新發(fā)展階段。

當(dāng)前，量子計(jì)算向大規(guī)模實(shí)用化邁進(jìn)的關(guān)鍵，在于突破量子處理器校準(zhǔn)與量子糾錯(cuò)兩大核心技術(shù)挑戰(zhàn)。作為連接現(xiàn)有量子處理器與未來可靠量子計(jì)算機(jī)的核心橋梁，人工智能技術(shù)的賦能至關(guān)重要。而開源模式的引入，更是讓開發(fā)者在搭建高性能量子AI系統(tǒng)的同時(shí)，能夠完全掌控自身數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)設(shè)施，極大降低了量子計(jì)算研發(fā)的門檻與成本。

NVIDIA Ising模型家族以統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中里程碑式的伊辛模型（Ising Model）命名——該模型由物理學(xué)家Wilhelm Lenz于1920年提出、其學(xué)生Ernst Ising于1925年完善，是簡(jiǎn)化復(fù)雜物理系統(tǒng)理解的經(jīng)典工具，如今被NVIDIA賦予全新活力，成為應(yīng)對(duì)量子糾錯(cuò)與校準(zhǔn)兩大核心挑戰(zhàn)的高性能、可擴(kuò)展AI解決方案，為混合量子-經(jīng)典系統(tǒng)的構(gòu)建提供關(guān)鍵支撐。

據(jù)悉，NVIDIA Ising具備業(yè)界領(lǐng)先的量子處理器校準(zhǔn)能力，可顯著提升量子計(jì)算的處理效能：其解碼過程速度較現(xiàn)有水平提升高達(dá)2.5倍，精度提升3倍，讓研究人員能夠借助量子計(jì)算機(jī)高效解決更大規(guī)模、更復(fù)雜的科學(xué)與工程問題，為量子計(jì)算的實(shí)用化應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“人工智能對(duì)于讓量子計(jì)算變得實(shí)用至關(guān)重要，”NVIDIA創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛表示，“有了伊辛，人工智能成為控制平面——量子機(jī)器的操作系統(tǒng)——將脆弱的量子比特轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓴U(kuò)展且可靠的量子GPU系統(tǒng)，為量子計(jì)算的規(guī)模化突破注入核心動(dòng)力。”

量子計(jì)算市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，也為這一技術(shù)突破提供了廣闊空間。分析公司Resonance預(yù)測(cè)，到2030年全球量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將突破110億美元，而這一增長(zhǎng)軌跡高度依賴于量子糾錯(cuò)、可擴(kuò)展性等關(guān)鍵工程挑戰(zhàn)的持續(xù)突破，NVIDIA Ising的推出恰逢其時(shí)，將成為推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)的重要引擎。與此同時(shí)，賽迪研究院數(shù)據(jù)顯示，中國量子計(jì)算市場(chǎng)受政策與需求共振推動(dòng)，2030年規(guī)模預(yù)計(jì)超200億元，全球量子科技產(chǎn)業(yè)正迎來加速發(fā)展期。

NVIDIA Ising包含一系列最先進(jìn)的可定制模型、工具及數(shù)據(jù)，全方位加速量子處理器的研發(fā)進(jìn)程，核心亮點(diǎn)包括兩大核心模塊：

一是Ising校準(zhǔn)模型，這是一款擁有350億參數(shù)的視覺語言模型（VLM），能夠快速解讀并響應(yīng)量子處理器的測(cè)量數(shù)據(jù)，支持AI智能體實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)持續(xù)校準(zhǔn)，將原本需要數(shù)天的校準(zhǔn)工作縮短至數(shù)小時(shí)，大幅提升量子處理器的運(yùn)行穩(wěn)定性與效率。其訓(xùn)練數(shù)據(jù)涵蓋超導(dǎo)量子比特、量子點(diǎn)、離子等多種量子比特模態(tài)，經(jīng)QcalEval基準(zhǔn)（全球首個(gè)評(píng)估Agent量子計(jì)算機(jī)校準(zhǔn)的基準(zhǔn)）驗(yàn)證，在六大核心評(píng)估維度上均達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，超越多款頂級(jí)閉源模型。

二是Ising解碼模型，包含兩款基于三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（3D CNN）的變體，分別針對(duì)速度與精度進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化，專門用于實(shí)現(xiàn)量子糾錯(cuò)所需的實(shí)時(shí)解碼任務(wù)。其中，針對(duì)速度優(yōu)化的Fast模型參數(shù)量約91.2萬，可在GPU上高效運(yùn)行，較當(dāng)前開源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)pyMatching速度提升2.5倍、準(zhǔn)確率提升1.11倍；針對(duì)精度優(yōu)化的Accurate模型參數(shù)量約179萬，能糾正更長(zhǎng)的錯(cuò)誤鏈，與pyMatching結(jié)合使用時(shí)，準(zhǔn)確率可提升至原來的1.53倍。值得注意的是，Ising系列模型采用商用友好的Apache-2.0開源許可，進(jìn)一步降低了企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)的使用門檻。

目前，NVIDIA Ising已獲得全球領(lǐng)先企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)及研究實(shí)驗(yàn)室的廣泛認(rèn)可與采用，生態(tài)落地成效顯著：

Ising校準(zhǔn)模型已被Atom Computing、中央研究院、EeroQ、Conductor Quantum、費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室、哈佛約翰·A·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院、Infleqtion、IonQ、IQM量子計(jì)算機(jī)、勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室高級(jí)量子測(cè)試平臺(tái)、Q-CTRL以及英國國家物理實(shí)驗(yàn)室（NPL）等眾多機(jī)構(gòu)投入使用，助力其提升量子處理器校準(zhǔn)效率。

Ising解碼模型則已在康奈爾大學(xué)、EdenCode、Infleqtion、IQM Quantum Computers、Quantum Elements、桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室、SEEQC、加州大學(xué)圣地亞哥分校、加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校、芝加哥大學(xué)、南加州大學(xué)和延世大學(xué)完成部署，為量子糾錯(cuò)研究提供強(qiáng)大技術(shù)支撐。

為進(jìn)一步降低開發(fā)者的使用門檻，NVIDIA還同步提供了量子計(jì)算工作流程、訓(xùn)練數(shù)據(jù)手冊(cè)，以及NVIDIA NIM?微服務(wù)，幫助開發(fā)者以最小化配置，針對(duì)特定硬件架構(gòu)和用例快速微調(diào)模型。同時(shí)，該模型支持在研究人員的本地系統(tǒng)運(yùn)行，有效保護(hù)專有數(shù)據(jù)安全，兼顧實(shí)用性與安全性。

在技術(shù)生態(tài)布局上，NVIDIA Ising與NVIDIA CUDA-Q?軟件平臺(tái)形成互補(bǔ)——CUDA-Q作為開源編程模型，可充分利用CPU、GPU和QPU的計(jì)算能力，其最新版本通過門融合、自動(dòng)Hamiltonian批處理等優(yōu)化，大幅提升量子模擬性能，而Ising與CUDA-Q的結(jié)合，進(jìn)一步完善了混合量子-經(jīng)典計(jì)算的技術(shù)鏈路。此外，NVIDIA Ising還與NVIDIA NVQLink? QPU-GPU硬件互連深度集成，實(shí)現(xiàn)量子處理器的實(shí)時(shí)控制與量子糾錯(cuò)，為研究人員和開發(fā)者提供了將當(dāng)今量子比特轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥砑铀倭孔映?jí)計(jì)算機(jī)所需的全套工具。

此次NVIDIA Ising的推出，進(jìn)一步豐富了NVIDIA開放模型產(chǎn)品組合。該組合涵蓋用于智能系統(tǒng)的NVIDIA Nemotron?、用于物理人工智能的NVIDIA Cosmos?、用于自動(dòng)駕駛車輛的NVIDIA Alpamayo、用于機(jī)器人的NVIDIA Isaac? GR00T以及用于生物醫(yī)學(xué)研究的NVIDIA BioNeMo?，形成覆蓋多領(lǐng)域的開源AI生態(tài)，推動(dòng)全球創(chuàng)新力量共同探索AI與各行業(yè)的深度融合。

目前，NVIDIA Ising及相關(guān)開放模型、數(shù)據(jù)和框架已在GitHub、Hugging Face和build.nvidia.com平臺(tái)正式上線，全球開發(fā)者可免費(fèi)獲取，攜手推動(dòng)量子計(jì)算實(shí)用化進(jìn)程，解鎖量子科技在各行業(yè)的應(yīng)用潛力。