【摘要】 据4月10日报道,富士通近日宣布,已成功开发出世界上最快的量子计算机模拟器,并可在富士通PRIMEHPCFX700超级计算机集群系统上处理36量
据4月10日报道,富士通近日宣布,已成功开发出世界上最快的量子计算机模拟器,并可在富士通PRIMEHPCFX700超级计算机集群系统上处理36量子位量子电路。该系统配备了A64FXCPU,与世界上最快的超级计算机富岳相同。新开发的量子模拟器可以高速平行运行量子模拟器软件“Qulacs”,其性能约为业内其他主流量子模拟器的两倍。富士通的新量子模拟器将成为量子计算应用开发的重要桥梁,使这些应用在未来几年投入实际使用。
基于这一里程碑式的突破,从2022年4月1日起,富士通与富士电影公司(以下简称富士电影)将共同研究量子计算在材料科学领域的应用。
展望未来,富士通将进一步加快量子计算机开发步伐,力争在2022年9月前开发40量子位模拟器,与金融、药品研发等领域的客户共同开发量子计算应用。
富士通首席执行官VivekMahajan说:我们正处于计算技术新时代的边缘。由于几十年来在计算技术领域积累的领先专业知识,富士通成功地开发了世界上最快的量子模拟器。我们还将这些知识应用于与日本理化学研究所(RIKEN)合作设计的超级计算机富岳,并在过去两年中保持了世界上最快的超级计算机的称号。展望未来,我们的目标是利用新的量子模拟器加快我们客户量子计算相关应用的开发,通过解决社会面临的一系列问题和挑战,为可持续发展世界做出更积极的贡献。
新的36量子位量子模拟器提供了世界上最快的处理速度。
富士通开发了64节点集群系统,运行在富士通PRIMEHPCFX700超级计算机上。
PRIMEHPCFX700配备了与超级计算机富岳相同的A64FXCPU,可实现双精度浮点运算中3.072TFLOPS的理论峰值性能。它还配备了32GB内存,每秒1.024GB的高带宽,通过InfiniBand连接每个节点。
新的量子模拟器采用“Qulacs”软件,是大阪大学和QunaSys开发的世界上最快的量子模拟器软件之一。移植到A64FX时,通过使用SVE(可伸缩矢量扩展)指令同时执行多个计算,最大限度地提高内存带宽的性能。
MPI(信息传输接口)实现了Qulacs的分布式并行运行,通过重叠计算和通信实现了数据传输,最大限度地发挥了网络带宽。富士通还开发了一种新的方法,可以重新安排部署在集群分布式存储器中的量子位状态,以进一步降低通信成本。除了Qulacs
富士通量子模拟器使用Qiskit为量子软件开发人员提供了一个非常方便的开发环境,这是目前量子计算机软件的主要开发工具之一。通过与QunaSys公司的合作,富士通计划在新的量子模拟器上提供量子化学计算软件Qamuy,为实施各种高速量子化学计算提供资源支持。
与富士电影联合研究项目总结。
此外,富士通和富士电影将共同研究计算化学领域的量子应用,共同探索创新材料的设计方法。联合研究将利用富士通新开发的量子模拟器,研究和评估分子化学反应计算中量子计算的具体算法。
1.研究时间:2022年4月1日至2023年3月31日。
2.研究目的:应用计算化学中的量子计算技术。
3.研究内容:在分子化学反应中研究和评估量子计算的具体算法。
4.角色与责任:
富士通:
提供量子模拟器,分析计算结果,研究改进方法。
富士胶片:
实施量子化学计算,分析计算结果,研究改进方法。
未来计划
展望未来,富士通将继续致力于技术改进,包括其量子门集成技术。该技术可以同时计算多个量子门,以实现更大、更快的量子模拟器。富士通的下一个目标是在2022年9月之前开发40个量子比特模拟器,并应用于金融和药物研发领域。富士通将其在量子模拟器上积累的量子应用知识应用于量子计算机的开发,旨在利用量子技术尽快解决各种社会问题。