論文の概要: Large-Scale Simulation of Quantum Computational Chemistry on a New Sunway Supercomputer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03711v1
• Date: Fri, 8 Jul 2022 07:02:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 04:44:07.522263
• Title: Large-Scale Simulation of Quantum Computational Chemistry on a New Sunway Supercomputer
• Title（参考訳）: 新しいサンウェイスーパーコンピュータにおける量子計算化学の大規模シミュレーション
• Authors: Honghui Shang, Li Shen, Yi Fan, Zhiqian Xu, Chu Guo, Jie Liu, Wenhao Zhou, Huan Ma, Rongfen Lin, Yuling Yang, Fang Li, Zhuoya Wang, Yunquan Zhang, Zhenyu Li
• Abstract要約: 量子計算化学 (QCC) は、量子コンピュータを用いて計算量子化学の問題を解く方法である。 我々は,サンウェイ・スーパーコンピュータ上での量子計算化学問題をシミュレーションするための高性能変動量子固有解器(VQE)シミュレータを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.555008476944316
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Quantum computational chemistry (QCC) is the use of quantum computers to solve problems in computational quantum chemistry. We develop a high performance variational quantum eigensolver (VQE) simulator for simulating quantum computational chemistry problems on a new Sunway supercomputer. The major innovations include: (1) a Matrix Product State (MPS) based VQE simulator to reduce the amount of memory needed and increase the simulation efficiency; (2) a combination of the Density Matrix Embedding Theory with the MPS-based VQE simulator to further extend the simulation range; (3) A three-level parallelization scheme to scale up to 20 million cores; (4) Usage of the Julia script language as the main programming language, which both makes the programming easier and enables cutting edge performance as native C or Fortran; (5) Study of real chemistry systems based on the VQE simulator, achieving nearly linearly strong and weak scaling. Our simulation demonstrates the power of VQE for large quantum chemistry systems, thus paves the way for large-scale VQE experiments on near-term quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 量子計算化学 (QCC) は、量子コンピュータを用いて計算量子化学の問題を解く方法である。 我々は,新しいsunwayスーパーコンピュータ上で量子計算化学問題をシミュレートする高性能変分量子固有ソルバ(vqe)シミュレータを開発した。 The major innovations include: (1) a Matrix Product State (MPS) based VQE simulator to reduce the amount of memory needed and increase the simulation efficiency; (2) a combination of the Density Matrix Embedding Theory with the MPS-based VQE simulator to further extend the simulation range; (3) A three-level parallelization scheme to scale up to 20 million cores; (4) Usage of the Julia script language as the main programming language, which both makes the programming easier and enables cutting edge performance as native C or Fortran; (5) Study of real chemistry systems based on the VQE simulator, achieving nearly linearly strong and weak scaling. シミュレーションでは, 大規模量子化学系におけるVQEのパワーを実証し, 短期量子コンピュータにおける大規模VQE実験への道を開いた。

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