量子科技中心_量科网

量子模拟的核心步骤通常为矩阵向量乘法 φ = \Hmat ψ。该步骤的执行受到存储哈密顿量所需内存的限制。该团队提出了一种内存可扩展、硬件自适应的无矩阵框架，用于对向量应用大型算子，而无需在单个加速器上完整实现整个矩阵。该算子通过块过程接口表示：仅在需要其作用时才生成、加载、缓存、分发或直接应用这些块。对于量子模拟，该框架为量子操作提供了核心内核。自适应规划器根据内存和工作负载估算选择块大小、缓存策略、GPU分组、行分布和任务并行化。该团队描述了分析式、测量式和学习式规划策略，这些策略在程序生成、部分缓存、完全缓存和行分布式缓存之间进行选择。该方法消除了全密矩阵必须适配加速器内存的要求。这将大型模拟从固定的内存瓶颈转变为块生成、缓存重用、数据移动、并行调度和数值精度之间可调的平衡。