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富士通開發出世界最快的模擬量子計算機

3 月 31 日訊息,富士通昨日宣佈,藉助應用能進行超高速計算的量子計算機原理的“模擬量子計算機”,成功實現世界最快的計算速度。富士通相信其模擬器可以實現 IBM 和英特爾其他類似機器的兩倍效能,這一成果預計將在未來幾年內投入實際使用。

富士通介紹稱,它能夠在以富士通的 FUJITSU 超級計算機 PRIMEHPC FX 700(PRIMEHPC FX 700)為特色的集群系統上處理 36 個量子位元的量子電路,它配備了與世界上最快的超級計算機 Fugaku 相同的 A64FX CPU。

基於這一突破,從 2022 年 4 月 1 日起,富士通與富士膠片株式會社 將啟動材料科學領域的量子計算應用聯合研究。

富士通還表示,將加快開發量子計算機的步伐,目標是在 2022 年 9 月之前開發出 40 個量子位元的模擬計算機,並與金融和藥物發現等領域的客戶共同研發量子應用。

瞭解到,這款模擬計算機實際上是富士通為 PRIMEHPC FX 700 上的 64 個節點組成的集群系統開發的一種並行分散式量子模擬器。

據介紹,PRIMEHPC FX 700 配備了與超算 Fugaku 相同的 A64FX CPU,可以在雙精度浮點格式計算中執行 3.072 teraflops (TFLOPS) 的理論峰值效能,它採用了 32 GB 記憶體,每秒可達 1024 GB 的高頻寬,通過 InfiniBand 節點連線,速度可達每秒 12.5 GB。

這款36 Qubit 量子模擬器使用由大阪大學和 QunaSys Corporation 開發的世界上最快的量子模擬器軟體之一“Qulacs”,並通過使用 SVE(可擴充套件向量擴充套件)同時執行多個計算來最大化利用記憶體頻寬的效能。當然,新系統也相容“Qulacs”以外的其他量子模擬器軟體。

此外,富士通還設計開發了一種新方法,可以根據量子電路的進度及其計算結果重新排列部署在叢集上的分散式記憶體中的量子位元狀態,這有助於降低通訊成本。