NVIDIA 双剑破局，赋能科学研究与气候预测

NVIDIA 在 2024 年 3 月 18 日 GTC 大会上发布了两项重磅技术：NVIDIA量子云和 Earth-2 气候数字孪生。这两项技术分别代表了量子计算和气候预测领域的重大突破，将对科学研究和人类应对气候变化产生深远影响。
 
一、量子计算：破局之道
 
NVIDIA 量子云是基于 NVIDIA 开源 CUDA-Q 量子计算平台的云服务，为研究人员和开发人员提供了一个便捷的平台来探索量子计算的潜力。该平台支持用户在云端构建和测试新的量子算法和应用，包括：
 
(1) 与多伦多大学合作开发的生成式量子本征求解器利用大语言模型（LLM），使量子计算机能够更快地找到分子的基态能量。
(2) Classiq 与 CUDA-Q 的集成使量子研究人员能够生成大型且复杂的量子程序，并深入分析和执行量子电路。
(3) QC Ware Promethium 可解决复杂的量子化学问题，例如分子模拟。
 
NVIDIA 高性能计算和量子计算总监 Tim Costa 表示：“量子计算是下一轮计算变革的前沿领域，需要全球最杰出人才加速这一未来的到来。NVIDIA 量子云打破了探索这一变革性技术的壁垒，让全球每一位科学家都能充分利用量子计算的力量，将自己的想法变成现实。”
 
发力在量子计算领域的全球企业众多，目前NVIDIA 的量子计算生态系统已有 160 多家合作伙伴。Google Cloud、Microsoft Azure 、Oracle Cloud Infrastructure 等领先的云服务提供商，以及 IonQ、IQM Quantum Computers、OQC、ORCA Computing、qBraid 和 Quantinuum 等量子领域的领先企业，都正在将量子云集成到自己的产品中。
 
二、气候预测：精准之道
 
近年来，极端天气频发，历史性的干旱、灾难性的飓风和百年不遇的洪水，给人类的生命财产安全带来极大的影响。台湾灾害防救科技中心（NCDR）表示，自 2000 年以来，台湾岛已遭受超过 136 次台风袭击。
 
为加速应对气候变化导致的极端天气所造成的经济损失。NVIDIA发布了一款Earth-2 气候数字孪生云平台。这是一个基于 AI 的云平台，使天气和气候的模拟和可视化达到前所未有的精度。
 
该平台提供了一系列 API，使所有用户都能创建基于 AI 的仿真，从而加快实现交互式、高分辨率模拟的速度。Earth-2的核心技术之一是 NVIDIA 生成式 AI，它可以将当前数值模拟的分辨率提升 12.5 倍，相比传统方法，速度和能效分别提升了 1000 倍和 3000 倍。这使得 Earth-2 能够生成更加准确的天气预报，帮助人类更好地应对气候变化带来的挑战。
 
Earth-2 云 API 的另一个关键组成部分是 NVIDIA Omniverse™，该计算平台可帮助个人和团队开发基于通用场景描述（OpenUSD）的 3D 工作流与应用。
 
Earth-2 API 使用 DGX Cloud 为气候和天气解决方案提供全栈加速，其中包括 FourCastNet、GraphCast 和 Deep Learning Weather Prediction 等模型的最佳 AI 实现、在最新 Grace Hopper 系统上对 ICON 等数值天气预报模型的 GPU 加速等。在 NVIDIA DGX GH200、HGX H100 和 OVX 超级计算机上运行的 Earth-2 在进行全球气候模拟和可视化上实现了前所未有的速度与精度。
 
Earth-2的发布，得到了全球气象机构和企业的广泛支持。The Weather Company 计划将其气象数据和 Weatherverse 工具与 Earth-2 集成，台湾气象部门也计划使用 Earth-2 来提高台风预报的准确性。
 
结语
 
NVIDIA 的这两项技术创新，代表了人工智能在科学研究和气候预测领域的又一次突破。NVIDIA 将继续致力于推动人工智能技术的进步，为人类社会创造更大的价值。