2026中研院QPU冬季Workshop

NVIDIA是當前市場上最大的加速計算與高速互連解決供應商，隨著摩爾定律的極限，單晶片算力密度成長趨緩，採用GPU平行運算已成為近代算力主力。 此外，隨著人工智慧大模型的發展，越來越大的模型參數與訓練必須分散到數百個GPU上做計算，GPU間、機櫃間的通信亦成為瓶頸，故NVIDIA亦發展高速互連技術，來解決GPU之間通信的延遲。 高速互連技術亦在量子運算中非常重要，由於量子位元需要奈秒等級（GHz）的操作精度與實時校正控制，隨著量子位元的增加，操作整晶片的參數至少是隨位元數平方級上漲，控制儀器與QPU之間的即時運算信號處理、交換也成為重要的議題。 由NVLink發展而來的NVQLink便是NVIDIA將在量子計算佔據的重要角色。

▲ NVIDIA的願景是加速計算，從CUDA科學計算生態圈，進入到深度學習、生成式AI，以及未來的量子計算。

▲ 在NVIDIA的規劃中，著重在超級電腦HPC+量子電腦QC的混合運算架構，提供整合的軟體架構。

▲ AI輔助量子計算是NVIDIA主打的發展方向，協助設計、優化量子晶片設計、混合運算、量子糾錯，進一步到實用化應用層面。

▲ 透過NVIDIA軟體生態cuQuantum套件加速QuTip。NVIDIA與同時著重在各類科學問題、應用在不同領域的學科。

NVQLink

2026年年初黃仁勳曾說，NVIDIA現在已是全球最大的網絡公司ref。 在CES 26中Vera Rubin介紹時，同時更新互連技術迭代晶片，並進入到CPO時代。在類似的邏輯上，值得介紹NVQLink，針對量子應用優化的快速互聯技術。

▲ NVQLink的軟硬整合生態。軟體部分包含Cuda-Q、cuQuantum的加速運指令。硬體部分，NVQLink透過優化的DGX與量子控制廠商的整合，提高超級電腦與量子晶片QPU的快速互聯交換。

▲ NVIDIA官方介紹的NVQLink，可以很明顯看出NVQLink的角色是作為超級電腦與QPU的中介。NVQLink不只是單純的信息交換器，NVQLink還整合了量子控制儀器廠商的儀器，來操作QPU。 具體來說，NVQLink是一個高速訊號轉譯器，會將HPC的請求，轉譯成量子電腦的控制信號，交由量子晶片運算，並轉譯量子結果，回傳給HPC。此外，由於量子晶片需要複雜的QEC實時糾錯控制，NVQLink整合的量子控制儀器也會同時進行量子計算的糾錯、校正。 NVQLink的解決方案，可以詮釋成將古典高速計算與量子計算的接口模組化，古典HPC不需要負擔量子控制的算力消耗、校正優化；而量子晶片廠商只需要與NVQLink互聯做適配。 在接下來的混合運算中提供模組化的解決方案，可以在既有的HPC框架下導入NVQLink+QPU，不需要重新設計古典架構來適配量子計算。
Ref: https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-nvqlink-architecture-integrates-accelerated-computing-with-quantum-processors/

▲ 演講中同一張示意圖還提及NVQLink的重點，提供GPU直連、微秒回授，還有得益於益于Cuda生態的編程技術生態。

▲ 目前NVQLink合作的廠商。

▲ 不同的量子晶片框架（例如超導、半導體自旋位元、光量子計算、中性原子計算等），需要完全不同的控制框架結構，NVQLink將這類異質架構與HPC端隔離，提供一個通用介面，使得既有HPC框架不需為不同的QPU去適配。

▲ 市面上的量子控制儀器廠商，都可以與NVQLink做整合。

▲ 當前最先與DGX做整合是配的是Quantum Machines DGX1000。

▲ 如果與大型的NVL72整合，NVIDIA預期可以大幅加速量子計算和發展。

▲ 桌上型DGX Spark，提供個人化的量子開發工具平台。