Como você mencionou Cuda em sua pergunta, você obviamente deve usar uma placa gráfica NVIDIA.
Para conseguir o que você deseja, você terá que instalar os drivers NVIDIA proprietários e o Optimus.
Depois disso, você pode alternar entre os gráficos dos Perfis PRIME do NVIDIA X Server.
Para o GEFORCE 400-700, eu recomendo instalar o driver NVIDIA versão 352 e nvidia-prime.
Para o GEFORCE 800 - 900, eu recomendo instalar os drivers da NVIDIA versão 358 e nvidia-prime.
Para identificar o modelo exato do adaptador gráfico do cartão externo, abra um terminal e execute:
lspci -k | grep -EA2 'VGA|3D'
Instruções de instalação - a última versão estável dos drivers NVIDIA 352
Destaque a entrada do Ubuntu no menu de inicialização do GRUB e pressione a tecla E .
Adicione nouveau.modeset=0
ao final da linha linux - pressione F10 para inicializar.
Na tela de login, pressione Ctrl + Alt + F1 - digite seu nome de usuário e sua senha - execute:
sudo apt-get update
sudo apt-get install nvidia-352 nvidia-prime
sudo reboot
Instruções de instalação - a mais recente versão oficial dos drivers NVIDIA 358
Destaque a entrada do Ubuntu no menu de inicialização do GRUB e pressione a tecla E .
Adicione nouveau.modeset=0
ao final da linha linux - pressione F10 para inicializar.
Na tela de login, pressione Ctrl + Alt + F1 - digite seu nome de usuário e sua senha - execute:
sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa
sudo apt-get update
sudo apt-get install nvidia-358 nvidia-prime
sudo reboot
Nota:
Geralmente você deve usar os drivers dos repositórios oficiais do Ubuntu. Às vezes, há problemas com esses drivers - você pode instalar os drivers mais atuais do PPA dos drivers da GPU. Isso geralmente leva a gráficos funcionando corretamente, especialmente em adaptadores NVIDIA GEFORCE muito novos.