フラッシュ2022年3月31日

• 富士通、36量子ビットの世界最速量子シミュレーターを開発

  by MITテクノロジーレビュー編集部 [MIT Technology Review Japan]

  富士通は、同社製スーパーコンピューター「PRIMEHPC FX700」64ノードで構成するクラスター・システム上で稼働する量子コンピューター・シミュレーターを開発。オープンソースの量子シミュレーター・ソフトウェア「Qulacs」を並列分散実行することで、36量子ビットの量子演算において、IBMやインテルの主要な量子シミュレーターの約2倍の性能を達成した。

  PRIMEHPC FX700は、スーパーコンピューター「富岳」のCPU「A64FX」を搭載する。富士通は、QulacsをA64FXへ移植する際に、複数の演算を1つの命令で並列に実行することでメモリーバンド幅の性能を最大化。計算と通信をオーバラップさせることでネットワーク帯域を最大限引き出すデータ転送を実現した。さらに、クラスター上の分散メモリーに展開される量子ビットの状態情報を適宜、効率良く再配置する方式を開発し、通信コストを削減した。

  富士通は、同量子シミュレーターを、オープンソースの量子コンピューター・ソフトウェア開発ツール「Qiskit」に対応させることで開発環境を整備。2022年4月1日から1年間にわたって富士フイルムと、材料分野における量子アプリケーションの共同研究を実施し、分子の化学反応計算などにおける量子コンピューティング特有のアルゴリズムの検討や評価をする。

  富士通は今後、40量子ビットのシミュレーターを2022年9月までに開発し、さまざまな分野の企業と共同で量子アプリケーションの研究開発を進めるなど、量子コンピューターの実用化を見据えた取り組みを加速させる。さらに、量子化学計算ソフトウェア「Qamuy」を同シミュレーター上で利用可能にすることで、多岐にわたる高速な量子化学計算の実現を目指す。

  （中條）

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