黄仁勋开源全球首个量子AI模型家族 NVIDIA Ising:AI将成量子计算机操作系统
英伟达最新AI开源成果直指量子计算领域:
推出全球首个开源量子AI模型家族——NVIDIA Ising。

该模型家族具体包含两大核心组件:
Ising Calibration(校准模型):这是一个拥有350亿参数的视觉语言模型(VLM),能快速解读量子处理器的测量结果并做出反应。借助此模型,AI Agent可将原本需要几天的量子处理器校准工作压缩至几小时完成。
Ising Decoding(解码模型):采用3D CNN技术实现实时量子纠错,包含分别针对速度和精度优化的两个版本。与当前开源行业标准工具pyMatching相比,Ising Decoding在速度上最高可提升2.5倍,精度则能提高3倍。
英伟达表示,Ising系列模型大幅简化了对复杂物理系统的理解,为量子纠错和校准提供了高性能、可扩展的AI工具。而量子纠错与校准正是构建混合量子-经典系统过程中最关键的两大技术挑战。
黄仁勋对Ising模型家族寄予厚望:
AI对量子计算的实用化进程至关重要。有了Ising模型,AI将成为量子计算机的操作系统,能把脆弱的量子比特转化为可扩展且可靠的量子-GPU系统。
加速量子系统实用化进程
提及量子计算的实用化,行业内常调侃存在“5年魔咒”——总是宣称下一个5年就能实现规模化应用,但实际情况却是5年复5年,预期始终未能达成。
造成这一现象的重要原因之一是量子计算机极易出错:当前最先进的量子处理器,每进行1000次操作就可能出现一次错误。而从规模化应用的要求来看,错误率必须降至万亿分之一甚至更低。因此,对量子计算而言,在错误累积前完成实时校准和纠错至关重要。
英伟达认为,AI技术最有希望突破这一难题。此次开源的Ising模型家族正是围绕校准和量子纠错解码两大核心方向发力。
NVIDIA Ising Calibration
Ising Calibration是一款大型视觉语言模型(VLM),能够理解量子计算科学实验的输出结果,以及这些结果与预期趋势的差异。它可被整合到AI Agent的工作流程中,对量子处理器的测量结果作出响应并进行主动校准。
用于训练Ising Calibration的数据覆盖了多种量子比特模态,包括超导量子比特、量子点、离子、中性原子、氦上电子等。为验证该模型的有效性,英伟达与费米实验室、哈佛大学等合作伙伴携手,基于真实量子计算机的输出共同开发了QcalEval基准——这是全球首个用于评估AI Agent量子计算机校准能力的基准。

测试结果显示,拥有350亿参数的Ising-Calibration-1模型在解释实验结果、分类结果、评估结果重要性、评估拟合质量与关键特征、生成可行性建议这六个评估维度上,平均得分达到当前最优水平(SOTA),超过了Gemini 3.1 Pro、GPT 5.4、Claude Opus 4.6等顶级闭源模型。
NVIDIA Ising Decoding
Ising Decoding是基于3D CNN的AI训练框架及模型集合,专门用于量子纠错中对实时性要求极高的解码任务。作为“预解码器”,它能在空间和时间维度上扩展,通过处理大量局部的综合征错误,来加速并提升全局解码器的准确性。

用户只需定义噪声模型、旋转表面码的方向和模型深度,Ising Decoding框架就能自动生成合成数据,并训练出针对特定任务优化解码性能的3D CNN模型。
英伟达在HuggingFace平台上开源了两个基础模型实例:
针对速度优化的 Fast模型
该模型参数量约为91.2万,层数较少、体积较小,因此Ising-Decoder-SurfaceCode-1-Fast能在GPU上高效运行。与单独使用PyMatching方案相比,Fast模型可带来2.5倍的速度提升,同时准确率提升至原来的1.11倍。
针对准确率优化的 Accurate模型
该模型参数量约为179万。与Fast模型相比,Accurate模型能纠正更长的错误链,但运行时间也会相应增加。与单独使用PyMatching相比,Ising-Decoder-SurfaceCode-1-Accurate搭配PyMatching的方案速度是前者的2.25倍,准确率则达到前者的1.53倍。

值得注意的是,Ising系列模型采用Apache-2.0开源协议,这是一种较为宽松、对商业应用友好的许可协议。
此外,“Ising”这一命名也有其渊源:伊辛模型(Ising Model)是统计物理学中经典且重要的数学模型,由物理学家Wilhelm Lenz于1920年提出,其学生Ernst Ising在1925年对其一维情况进行了详细研究。如今,伊辛模型已成为研究相变和临界现象的基础模型,广泛应用于物理、化学、生物、计算机科学甚至社会学领域。
额外亮点
英伟达在量子计算领域突然推出大规模开源成果后,其股价迎来了超过6%的涨幅。

有网友评论称:英伟达发布量产级量子工具链,不用等5年以后,行业从业者又要开始忙碌起来了。
回到黄仁勋“AI将成为量子计算机的操作系统”这一观点,英伟达率先通过开源在量子生态中占据一席之地,无疑是为未来的量子计算布局投下了关键一子。这一举措表明,英伟达的布局不仅限于硬件层面,更从软件底层逻辑入手,提前埋下了影响力的伏笔。
开源地址:
https://huggingface.co/collections/nvidia/nvidia-ising
参考链接:
[1]https://nvidianews.nvidia.com/news/nvidia-launches-ising-the-worlds-first-open-ai-models-to-accelerate-the-path-to-useful-quantum-computers
[2]https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-ising-introduces-ai-powered-workflows-to-build-fault-tolerant-quantum-systems/
本文来自微信公众号“量子位”,作者:鱼羊,36氪经授权发布。
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