1999年，英伟达定义了GPU，GPU的出现被业界视为现代计算机图形技术的开端。然而GPU的微架构天生适合矩阵类并行计算，其能力不仅限于显卡领域，于是从21世纪早期就有专业的计算人员想要使用GPU做一些人工智能领域相关的并行计算。但是，想要调用GPU的计算能力必须编写大量的底层语言代码。
简单来说，GPU仅用于图形处理太大材小用了，因此英伟达在2006年推出了CUDA(统一计算架构)。CUDA助力GPU方便且高效地发挥其并行计算能力，使GPU的使用范围不仅限于显卡，而成为了通用处理器。目前CUDA已经成为连接AI的中心节点，CUDA+GPU系统极大推动了AI领域的发展。
现在，又有一个新的机会摆在英伟达面前——混合量子-经典计算。为了在量子计算的早期就发挥它的作用，混合量子-经典计算应运而生，混合计算的优势是大部分繁琐的任务仍然交由经典计算处理，而量子计算仅处理其擅长的任务。
然而，目前还没有一个统一计算平台将量子计算(QPU，量子处理单元)与经典计算(CPU和GPU)结合在一起。为此，2022年7月12日，英伟达发布了一个量子版本的统一计算平台QODA(Quantum
Optimized Device Architecture，量子优化设备架构)，用于加速人工智能、高性能计算、健康、金融和其他学科的量子研发的突破。
英伟达实际上将量子计算视为异构高性能计算(HPC)系统架构的另一个元素，并设想一种将量子协同处理无缝集成到其现有CUDA生态系统中的编程模型。
QODA旨在通过创建相干的混合量子-经典编程模型，使量子计算更易于访问。QODA是一个开放、统一的环境，适用于当今一些功能最强大的计算机和量子处理器(QPU)，将提高科学生产力，并实现量子研究的更大规模。
英伟达表示，QODA与现有的经典并行编程模型(如CUDA、OpenMP和OpenACC)具有内在的互操作性。这种编译器实现还将量子-经典C++源代码表示降低到二进制可执行文件，该二进制可执行文件原生支持cuQuantum(英伟达的量子加速工具)的模拟后端为目标。
这种编程和编译工作流通过与GPU处理和电路仿真的标准互操作性，实现了一个性能良好的编程环境，以加速混合算法的研发活动，可以从笔记本电脑扩展到分布式多节点、多GPU架构。
有了QODA，HPC和AI领域专家可以轻松地将量子计算添加到现有的应用程序中，利用当今的量子处理器，以及使用英伟达DGX系统和科学超级计算中心和公共云中可用的大量英伟达GPU的模拟未来量子机器。
英伟达高性能计算和量子计算产品负责人Tim Costa表示：“结合经典计算和量子计算的混合解决方案，将在短期内实现科学突破。QODA将为开发者提供一个强大且高效的编程模型，从而彻底改变量子计算。”
灵活且可扩展：通过在单个GPU、英伟达DGX SuperPOD™超级计算机和多个QPU合作伙伴后端上进行仿真，支持混合部署；
开放：连接到任何类型的QPU后端，允许所有用户访问；
高性能：与Pythonic框架相比，基于QODA框架的20个量子比特的端到端变分量子本征求解器(VQE)性能提高了287倍，扩展能力显著提高
高效：通过统一的环境简化混合量子-经典开发，提高量子算法研究的生产力和可扩展性。
- 为混合量子经典系统扩展C++的基于核的编程模型(即将提供完整的Python支持)
- 原生支持GPU混合计算，支持GPU预处理和后处理以及经典优化
- 系统级编译器工具链，采用NVQ++编译器针对量子核进行拆分编译，降低到多级中间表示(MLIR)和量子中间表示(QIR)
- 初始NVQ++基准测试显示，与标准Pythonic实现相比，20量子比特的端到端VQE性能提高了287倍，并且随着系统规模的增加，可扩展性显著提高
- 使用cuQuantum GPU平台与合作伙伴QPU以及模拟QPU进行互操作；与许多不同量子比特类型的QPU构建者合作
详情见以下视频：
英伟达表示，领先的量子组织已经在使用英伟达GPU和高度专业化的英伟达cuQuantum来开发单个量子电路。有了QODA，开发者可以在GPU加速的超级计算机上构建用英伟达cuQuantum模拟的完整量子应用程序。
7月12日举办的东京Q2B会议上，英伟达宣布QODA与量子硬件供应商IQM Quantum Computers、Pasqal、Quantinuum、Quantum Brilliance和Xanadu合作；软件供应商则有QC Ware和Zapata Computing；超级计算中心包括德国于利希中心、劳伦斯伯克利国家实验室和橡树岭国家实验室。
Quantinuum(前身霍尼韦尔)首席工程师Alex Chernoguzov表示：“Quantinuum正与英伟达合作，让由霍尼韦尔提供支持的Quantinumum H系列量子处理器的用户能够与QODA一起编程和开发下一代混合量子-经典应用程序。这将性能最好的经典计算机与我们的世界级量子处理器联系在一起。”
Zapata首席技术官Yudong Cao说：“英伟达开发的混合量子-经典功能将通过提供一种在集成环境中对量子和经典资源进行编程的有效方法，使HPC开发者能够加速他们现有的应用程序。因此，化学、药物发现、材料科学等领域的近期应用现在就可以与量子计算无缝集成，并随着实用量子优势的出现，推动这些领域的新发现。”
目前该平台仍在开发中，预计将于2022年底面向测试版用户推出，2023年初全面上市。
[1]https://developer.nvidia.com/qoda[2]https://nvidianews.nvidia.com/news/nvidia-announces-hybrid-quantum-classical-computing-platform[3]https://developer.nvidia.com/blog/introducing-qoda-the-platform-for-hybrid-quantum-classical-computing/
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