富士通近日宣布，借助應(yīng)用能進(jìn)行超高速計(jì)算的量子計(jì)算機(jī)原理的“模擬量子計(jì)算機(jī)”，成功實(shí)現(xiàn)世界最快的計(jì)算速度。富士通相信其模擬器可以實(shí)現(xiàn) IBM 和英特爾其他類似機(jī)器的兩倍性能，這一成果預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾年內(nèi)投入實(shí)際使用。

　　富士通介紹稱，它能夠在以富士通的 FUJITSU 超級(jí)計(jì)算機(jī) PRIMEHPC FX 700（PRIMEHPC FX 700）為特色的集群系統(tǒng)上處理 36 個(gè)量子比特的量子電路，它配備了與世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī) Fugaku 相同的 A64FX CPU。

　　基于這一突破，從 2022 年 4 月 1 日起，富士通與富士膠片株式會(huì)社 將啟動(dòng)材料科學(xué)領(lǐng)域的量子計(jì)算應(yīng)用聯(lián)合研究。

　　富士通還表示，將加快開發(fā)量子計(jì)算機(jī)的步伐，目標(biāo)是在 2022 年 9 月之前開發(fā)出 40 個(gè)量子比特的模擬計(jì)算機(jī)，并與金融和藥物發(fā)現(xiàn)等領(lǐng)域的客戶共同研發(fā)量子應(yīng)用。

　　據(jù)了解，這款模擬計(jì)算機(jī)實(shí)際上是富士通為 PRIMEHPC FX 700 上的 64 個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的集群系統(tǒng)開發(fā)的一種并行分布式量子模擬器。

　　據(jù)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(diǎn)格式計(jì)算中執(zhí)行 3.072 teraflops (TFLOPS) 的理論峰值性能，它采用了 32 GB 內(nèi)存，每秒可達(dá) 1024 GB 的高帶寬，通過 InfiniBand 節(jié)點(diǎn)連接，速度可達(dá)每秒 12.5 GB。

　　這款36 Qubit 量子模擬器使用由大阪大學(xué)和 QunaSys Corporation 開發(fā)的世界上最快的量子模擬器軟件之一“Qulacs”，并通過使用 SVE（可擴(kuò)展向量擴(kuò)展）同時(shí)執(zhí)行多個(gè)計(jì)算來(lái)最大化利用內(nèi)存帶寬的性能。當(dāng)然，新系統(tǒng)也兼容“Qulacs”以外的其他量子模擬器軟件。

　　此外，富士通還設(shè)計(jì)開發(fā)了一種新方法，可以根據(jù)量子電路的進(jìn)度及其計(jì)算結(jié)果重新排列部署在集群上的分布式內(nèi)存中的量子比特狀態(tài)，這有助于降低通信成本。