ТОКІО, 30 березня 2022 р. – (JCN Newswire) – Fujitsu успішно розробила найшвидший у світі квантовий комп’ютерний симулятор, здатний працювати з 36-кубітними квантовими схемами в кластерній системі, що включає «Суперкомп’ютер Fujitsu PRIMEHPC FX 700» («PRIMEHPC FX 700»)( 1), який оснащено тим самим процесором A64FX(2), який працює на найшвидшому у світі суперкомп’ютері Fugaku.
Нещодавно розроблений квантовий симулятор може виконувати програмне забезпечення квантового симулятора "Qulacs" (3) паралельно з високою швидкістю, досягаючи приблизно подвійної продуктивності інших значущих квантових симуляторів (4) у 36-кубітних квантових операціях. Новий квантовий симулятор Fujitsu послужить важливим мостом до розробки додатків квантових обчислень, які, як очікується, будуть використані на практиці в найближчі роки.
Базуючись на цьому прориві, з 1 квітня 2022 року Fujitsu і Fujifilm Corporation(5) (далі Fujifilm) розпочнуть спільні дослідження застосування квантових обчислень у галузі матеріалознавства.
Рухаючись вперед, Fujitsu прискорить свої зусилля з розробки квантових комп’ютерів з метою розробки 40-кубітного симулятора до вересня 2022 року та проведення спільних досліджень і розробки квантових додатків з клієнтами в таких сферах, як фінанси та відкриття ліків.
Вівек Махаджан, корпоративний виконавчий директор, технічний директор Fujitsu Limited, коментує: «Зараз ми стоїмо на порозі нової ери в обчислювальних технологіях. Fujitsu успішно розробила найшвидший у світі квантовий симулятор, застосувавши свій провідний світовий досвід у обчислювальних технологіях, накопичений протягом багатьох років. Останнім часом ми використали ці знання для роботи з RIKEN над створенням суперкомп’ютера Fugaku, який залишався найшвидшим у світі протягом останніх двох років. Рухаючись вперед, ми прагнемо використовувати цей новий квантовий симулятор для наших клієнтів, щоб пришвидшити розробка квантових додатків і, зрештою, внесок у стійкий світ шляхом вирішення низки проблем, з якими стикається суспільство».
Новий 36-кубітний квантовий симулятор забезпечує найшвидшу у світі швидкість обробки
Компанія Fujitsu розробила паралельний і розподілений квантовий симулятор для кластерної системи, що складається з 64 вузлів на PRIMEHPC FX 700 від Fujitsu.
PRIMEHPC FX 700 оснащено тим самим процесором A64FX, який працює на суперкомп’ютері Fugaku, і може досягати теоретичної пікової продуктивності 3.072 терафлопс (TFLOPS) у обчисленнях у форматі з плаваючою комою подвійної точності. Він також має 32 ГБ пам’яті з високою пропускною здатністю 1,024 гігабайти (ГБ) на секунду та швидкістю 12.5 ГБ на секунду завдяки підключенню вузлів через InfiniBand(6).
У новому квантовому симуляторі використовується «Qulacs», одне з найшвидших у світі програм квантового симулятора, розроблене Університетом Осаки (7) і корпорацією QunaSys (8), а продуктивність пропускної здатності пам’яті була максимально збільшена завдяки виконанню кількох обчислень одночасно за допомогою SVE (Scalable Vector Extension). ) інструкції(9) під час портування на A64FX.
MPI (інтерфейс передачі повідомлень) (10) забезпечує паралельне та розподілене виконання Qulacs і реалізує передачу даних, яка максимізує пропускну здатність мережі за рахунок накладення обчислення та зв’язку. Компанія Fujitsu розробила новий метод для ефективного перегрупування станів кубітів, розгорнутих у розподіленій пам’яті на кластері, відповідно до прогресу квантової схеми та її обчислення, що допомагає зменшити витрати на зв’язок. Нова система також сумісна з іншим програмним забезпеченням квантового симулятора, крім "Qulacs".
Qiskit(11), один із основних інструментів розробки програмного забезпечення для квантового комп’ютера, доступний для квантового симулятора Fujitsu та пропонує розробникам квантового програмного забезпечення надзвичайно зручне середовище розробки. Співпрацюючи з QunaSys(12), Fujitsu планує надати програмне забезпечення компанії для квантово-хімічних розрахунків Qamuy(13) на новому квантовому симуляторі, щоб забезпечити ресурси для виконання різноманітних високошвидкісних квантово-хімічних розрахунків.
Схема спільного дослідницького проекту з Fujifilm
Крім того, Fujitsu і Fujifilm розпочнуть спільні дослідження квантових застосувань у галузі обчислювальної хімії для реалізації інноваційних методів проектування матеріалів. Спільне дослідження використовуватиме нещодавно розроблений квантовий симулятор Fujitsu для вивчення та оцінки алгоритмів
специфічні для квантових обчислень у розрахунках молекулярних хімічних реакцій.
1. Період: 1 квітня 2022 року по 31 березня 2023 року
2. Мета: Використання технології квантових обчислень у комп’ютерній хімії
3. Зміст дослідження: Дослідження та оцінка специфічних алгоритмів квантових обчислень у хімічних реакціях молекул тощо.
4. Ролі та обов'язки:
Fujitsu:
– Надання квантового симулятора, аналіз результатів розрахунків та перевірка методів вдосконалення
Fujifilm:
– Проведення квантово-хімічних розрахунків, аналіз результатів розрахунків та експертиза методів удосконалення
Майбутні плани
Рухаючись вперед, Fujitsu працюватиме над удосконаленням своїх технологій, включаючи технологію синтезу квантових воріт, яка здатна виконувати обчислення для кількох квантових воріт одночасно, щоб реалізувати квантові симулятори у більшому масштабі та з більшою швидкістю. До вересня 40 року Fujitsu планує розробити 2022-кубітний симулятор для застосування в галузі фінансів і розробки ліків. Fujitsu застосує свої накопичені знання про квантові додатки, розроблені на квантових симуляторах, у розробці квантових комп’ютерів з метою досягнення ранніх рішень. до соціальних питань за допомогою квантових технологій.
Коментар від професора Кейсуке Фуджі, відділ передової електроніки та оптики, Вища школа інженерних наук, Університет Осаки:
Високошвидкісні симулятори з використанням суперкомп’ютерів набувають все більшого значення в розробці квантового програмного забезпечення та квантових програм, від яких залежить продуктивність квантових комп’ютерів. Qulacs, програмне забезпечення з відкритим кодом, яке використовується розробниками по всьому світу, і технологія, що лежить в основі суперкомп’ютера «Fugaku», були об’єднані для реалізації найшвидшого в світі квантового симулятора, який, як ми впевнені, значно прискорить майбутній розвиток квантового програмного забезпечення.
Коментар Юкіхіро Окуно, старшого наукового співробітника Центру аналізу технологій Fujifilm:
Квантові комп’ютери мають потенціал для виконання високоточних обчислень у сфері обчислювальної хімії, які не можуть бути виконані класичними комп’ютерами. Fujifilm проведе це спільне дослідження як техніко-економічне обґрунтування використання квантових комп’ютерів у матеріалознавстві.
(1) PRIMEHPC FX 700: суперкомп’ютер, виготовлений компанією Fujitsu, який використовує високопродуктивну архітектуру ARM і оснащений процесором A64FX, що використовується в суперкомп’ютері «Fugaku».
(2) A64FX: перший у світі процесор, у якому реалізовано Scalable Vector Extension (SVE), розширення архітектури набору інструкцій Armv8.2-A для суперкомп’ютерів. Він має 48 операційних ядер, що забезпечує теоретичну пікову продуктивність максимум 3.3792 TFLOPS для обчислень з плаваючою комою подвійної точності. Крім того, SIMD з шириною 8 біт може виконувати арифметику одинарної точності/половини точності та 16-/512-бітну арифметику цілих чисел із високою пропускною здатністю, що є дуже ефективним у ШІ та інших обробках.
(3) Qulacs: програмне забезпечення симулятора квантових схем з відкритим кодом, розроблене в основному лабораторією Fujii Вищої школи інженерних наук Осакського університету; розробка нових функцій і супровід QunaSys. (Папір)
(4) Інші основні квантові симулятори: Intel Quantum Simulator (Intel-QS), "JUQCS" Forschungszentrum Julich, Qiskit-Aer від IBM
(5) Fujifilm Corporation: штаб-квартира: Мінато-ку, Токіо, Японія; Президент і генеральний директор: Теїчі Гото.
(6) Infiniband: мережа, яка в основному використовується в суперкомп’ютерах для з’єднання серверів. Використовується для забезпечення системи зв’язку з двонаправленим послідовним з’єднанням, здатної реалізовувати високошвидкісну смугу, використовуючи безліч каналів у групі.
(7) Університет Осаки: Розташування: місто Суїта, префектура Осака, Японія; Президент: Шодзіро Нішіо.
(8) QunaSys Co., Ltd.: штаб-квартира: Bunkyo-ku, Токіо, Японія; Генеральний директор: Тянь Ян.
(9) Інструкція SVE (Scalable Vector Extension): інструкція центрального процесора, яка виконує декілька операцій паралельно за допомогою однієї інструкції.
(10) MPI (інтерфейс передачі повідомлень): комунікаційний API, який описує обробку зв’язку для досягнення паралельної обробки на суперкомп’ютері.
(11) Qiskit: інструмент розробки програмного забезпечення Quantum, розроблений IBM і випущений як відкритий код.
(12) Партнерство з QunaSys: «Quantum Computer Venture QunaSys Raises $1.24 млрд Series B» (прес-реліз QunaSys від 28 березня 2022 р.)
(13) Qamuy: програмне забезпечення для квантово-хімічних розрахунків, надане QunaSys. Вхідні дані квантово-хімічного розрахунку перетворюються на квантову схему, і обчислення на симуляторі або реальній машині можуть виконуватися без проблем.
Про Fujitsu
Fujitsu — провідна японська компанія з інформаційних та комунікаційних технологій (ІКТ), що пропонує повний спектр технологічних продуктів, рішень та послуг. Приблизно 126,000 100 співробітників Fujitsu підтримують клієнтів у більш ніж 6702 країнах. Ми використовуємо наш досвід та силу ІКТ, щоб формувати майбутнє суспільства разом із нашими клієнтами. Fujitsu Limited (TSE:3.6) повідомила про консолідований дохід у розмірі 34 трлн ієн (31 мільярди доларів США) за фінансовий рік, що закінчився 2021 березня XNUMX року. Додаткову інформацію див. www.fujitsu.com.
Авторське право 2022 JCN Newswire. Всі права захищені. www.jcnnewswire.comFujitsu успішно розробила найшвидший у світі симулятор квантового комп’ютера, здатний обробляти 36-кубітні квантові схеми в кластерній системі, що включає «Суперкомп’ютер FUJITSU PRIMEHPC FX 700» («PRIMEHPC FX 700»), який оснащено тим самим ЦП A64FX на якому працює найшвидший у світі суперкомп’ютер Fugaku.
- 000
- 10
- 100
- 11
- 2021
- 2022
- 28
- 7
- 9
- прискорювати
- За
- точний
- доповнення
- просунутий
- AI
- алгоритми
- ВСІ
- аналіз
- API
- додаток
- застосування
- Застосування
- приблизно
- квітня
- архітектура
- ARM
- доступний
- Мільярд
- Біт
- BRIDGE
- Пакет
- Генеральний директор
- канали
- хімічний
- Місто
- комбінований
- коментарі
- Комунікація
- компанія
- комп'ютери
- обчислення
- впевнений
- зв'язку
- зміст
- сприяти
- Зручний
- авторське право
- КОРПОРАЦІЯ
- витрати
- країни
- CTO
- Клієнти
- дані
- надання
- постачає
- розгорнути
- дизайн
- розвивати
- розвиненою
- розробників
- розвивається
- розробка
- інструменти розробки
- відкриття
- розподілений
- подвійний
- наркотик
- Рано
- край
- Ефективний
- зусилля
- електроніка
- Машинобудування
- Навколишнє середовище
- обладнаний
- оцінювати
- виконання
- виконавчий
- очікуваний
- досвід
- експертиза
- облицювання
- риси
- Поля
- фінансування
- Перший
- формат
- Вперед
- Повний
- далі
- майбутнє
- Гейтс
- випускник
- Обробка
- допомагає
- Високий
- вище
- дуже
- HTTPS
- IBM
- здійснювати
- реалізація
- значення
- важливо
- удосконалювати
- У тому числі
- інформація
- інноваційний
- вхід
- Intel
- інтерфейс
- питання
- IT
- Japan
- знання
- більше
- провідний
- Важіль
- обмеженою
- розташування
- логотип
- машина
- основний
- березня
- матеріал
- Матеріали
- пам'ять
- більше
- найбільш
- переміщення
- множинний
- мережу
- вузли
- пропонує
- Пропозиції
- Офіцер
- відкрити
- з відкритим вихідним кодом
- операції
- Інше
- Папір
- Люди
- продуктивність
- потенціал
- влада
- президент
- press
- Прес-реліз
- процесор
- Продукти
- проект
- забезпечувати
- мета
- Квантовий
- квантові обчислення
- піднімається
- діапазон
- реакція
- реакції
- реалізувати
- зменшити
- звільнити
- залишився
- дослідження
- дослідження і розробка
- ресурси
- результати
- масштабовані
- шкала
- Школа
- наука
- НАУКИ
- Серія
- Послуги
- комплект
- значний
- соціальна
- соціальні питання
- суспільство
- Софтвер
- розробка програмного забезпечення
- Рішення
- швидкість
- старт
- Штати
- Вивчення
- Успішно
- підтримка
- сталого
- система
- технічний
- Технології
- Технологія
- суглоб
- Токіо
- інструмент
- інструменти
- до
- переклад
- університет
- використання
- використовувати
- різноманітність
- підприємство
- Work
- світ
- світовий
- рік
- років
- Ієна