在CPU和GPU系统上可扩展的量子电路并行模拟

量子计算通过量子叠加态和纠缠态实现并行性,相比经典计算架构具有显著优势。然而在当前噪声中等规模量子(NISQ)时代受限于硬件水平,经典模拟仍是开发量子算法的关键工具。该研究团队为Q2Chemistry软件包提出了全面的并行化解决方案,在CPU和GPU平台上实现了全振幅模拟器的显著性能提升。通过采用批缓冲重叠处理、依赖感知的门操作收缩和交错多门并行等技术,优化后的模拟速度较基准版本获得大幅提升,印证了混合层次并行策略在高性能计算系统中的有效性。基准测试表明,Q2Chemistry在不同类型量子电路模拟中均优于当前最先进的开源模拟器。这些测试突显了该软件高效处理大规模量子模拟的能力,同时兼具优异的可移植性。

量科快讯