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 個量子比特的量子電路，它配備了與世界上最快的超級計(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社 將啟動材料科學(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）同時執(zhí)行多個計(jì)算來最大化利用內(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。