富士通的新技术能将量子模拟器中的量子电路计算速度提高200倍

企业动态 量科网 2024-02-22 14:39

日本富士通公司近日宣布其在量子模拟技术方面取得了突破性进展,该公司已将混合量子经典算法的计算速度提高了200倍。这一进步是量子计算机早期应用的重大飞跃,尤其是材料科学和药物发现领域的复杂问题——这些问题通过传统计算机需要数百天的时间来进行计算。

这项新技术可以同时处理多个量子电路计算,这些计算通常是重复执行的,并分布在不同的任务组中。通过优化这一过程,富士通成功地将世界上规模最大的量子模拟器之一的计算时间从预计的200天缩短到仅一天。

混合量子经典算法(如变分量子本征求解器)对于含噪中等规模量子(NISQ)计算机的实际应用至关重要,这些计算机可处理100到1000个量子比特,它们目前正在开发中,有望在容错量子计算机(FTQC)出现之前展示量子计算的实用性。

富士通的创新在于其分布式处理技术,该技术使用远程过程调用来通过网络提交量子电路计算作业,使不同的量子电路能够同时执行。这种方法将计算时间缩短到了只需以前技术所需时间的1/70。

此外,通过使用40量子比特量子模拟器中的32个量子比特对大分子进行分析,富士通发现计算方程中系数较小的项对最终结果的影响很小。这一发现使该公司能够在保持精确度的同时减少方程中的项数,从而将量子电路计算时间缩短了约80%。

这两项技术的结合证明,在有8个组的1024个计算节点上进行32量子比特的量子模拟可以在一天内完成,而以前完成这项任务需要耗时200天。

富士通计划将这项技术整合到其混合量子计算平台中,以进一步推动从金融到药物发现等领域的研究和实际应用。(编译:Tmac)