論文の概要: Intel Quantum Simulator: A cloud-ready high-performance simulator of
quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.10554v2
- Date: Tue, 5 May 2020 18:00:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-05 08:53:13.191382
- Title: Intel Quantum Simulator: A cloud-ready high-performance simulator of
quantum circuits
- Title（参考訳）: Intel Quantum Simulator: 量子回路のクラウド対応高性能シミュレータ
- Authors: Gian Giacomo Guerreschi, Justin Hogaboam, Fabio Baruffa, Nicolas P. D.
Sawaya
- Abstract要約: 我々は、qHiPSTERとして知られていたIntel Quantum Simulator(IQS)の最新リリースを紹介する。
このソフトウェアの高性能コンピューティング能力により、ユーザーは利用可能なハードウェアリソースを活用できる。
IQSは計算資源を分割し、関連する回路のプールを並列にシミュレートする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Classical simulation of quantum computers will continue to play an essential
role in the progress of quantum information science, both for numerical studies
of quantum algorithms and for modeling noise and errors. Here we introduce the
latest release of Intel Quantum Simulator (IQS), formerly known as qHiPSTER.
The high-performance computing (HPC) capability of the software allows users to
leverage the available hardware resources provided by supercomputers, as well
as available public cloud computing infrastructure. To take advantage of the
latter platform, together with the distributed simulation of each separate
quantum state, IQS allows to subdivide the computational resources to simulate
a pool of related circuits in parallel. We highlight the technical
implementation of the distributed algorithm and details about the new pool
functionality. We also include some basic benchmarks (up to 42 qubits) and
performance results obtained using HPC infrastructure. Finally, we use IQS to
emulate a scenario in which many quantum devices are running in parallel to
implement the quantum approximate optimization algorithm, using particle swarm
optimization as the classical subroutine. The results demonstrate that the
hyperparameters of this classical optimization algorithm depends on the total
number of quantum circuit simulations one has the bandwidth to perform. Intel
Quantum Simulator has been released open-source with permissive licensing and
is designed to simulate a large number of qubits, to emulate multiple quantum
devices running in parallel, and/or to study the effects of decoherence and
other hardware errors on calculation results.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの古典的シミュレーションは、量子アルゴリズムの数値研究とノイズやエラーのモデル化の両方において、量子情報科学の進歩において重要な役割を果たす。
本稿では、qHiPSTERとして知られていたIntel Quantum Simulator(IQS)の最新リリースを紹介する。
ソフトウェアのハイパフォーマンスコンピューティング(hpc)機能により、ユーザはスーパーコンピュータが提供する利用可能なハードウェアリソースと、利用可能なパブリッククラウドインフラストラクチャを活用できる。
後者のプラットフォームを利用するために、各異なる量子状態の分散シミュレーションとともに、IQSは計算資源を分割して関連する回路のプールを並列にシミュレーションすることができる。
分散アルゴリズムの技術的実装と、新しいプール機能の詳細について強調する。
また、いくつかの基本的なベンチマーク(最大42キュービット)と、HPCインフラストラクチャを使用したパフォーマンス結果も含んでいます。
最後に、多くの量子デバイスが並列に動作しているシナリオを模倣するためにiqsを使用し、量子近似最適化アルゴリズムを実装し、古典的なサブルーチンとして粒子群最適化を用いる。
その結果, この古典的最適化アルゴリズムのハイパーパラメータは, 帯域幅を持つ量子回路シミュレーションの総数に依存することがわかった。
intel quantum simulatorは、パーミッシブライセンスでオープンソースとしてリリースされており、多数の量子ビットをシミュレートし、並列に動作している複数の量子デバイスをエミュレートし、デコヒーレンスやその他のハードウェアエラーが計算結果に与える影響を研究するように設計されている。
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