富士通は、36量子ビットの量子回路を扱える世界最速の量子シミュレータを開発したと発表した。同社はこのシミュレータを活用して量子アプリケーションの開発を加速させる予定で、より多くの量子ビットを扱えるシミュレータの開発も既に計画しているという。
名前が明かされていないこのシミュレーターは、富士通独自の A64FX 64 ビット Arm チップを実行する PRIMEHPC FX 700 ボックスンの 64 ノード クラスターを使用して構築されました。このプロセッサは、世界最速と評価されている同社のスーパーコンピューター「富岳」で使用されているものと同じものです。
各 PRIMEHPC FX700 ノードには、CPU の上に直接積み重ねられた 48 コアの A64FX Arm チップと 32GB の高帯域幅 HBM2 メモリがあり、ノードは InfiniBand EDR/HDR100 ファブリックを使用して相互接続されています。
富士通によると、このシステムは、量子シミュレータソフトウェア「Qulacs」を使用した場合、36量子ビット演算において、他の量子シミュレータの約2倍の性能を達成できるという。Qulacsは、大阪大学と量子開発企業QunaSys株式会社が共同で開発し、大規模量子回路の高速シミュレーションを実現するもので、MITライセンスに基づきGitHubから入手可能である。
ただし、このシステムは他の量子開発ツール、特にIBMのQiskitと併用することもできます。Qiskitは、開発者がIBM Quantum Labクラウドサービスで量子ゲートやさまざまな構築済み回路を使用してアプリケーションを構築およびテストできるようにするために開発されました。
今週初め、IBMはHSBC銀行と協力して金融サービスにおける量子コンピューティングの潜在的な応用を模索していることを明らかにした。
富士通はまた、QunaSysと提携し、同社の量子化学計算ソフトウェア「Qamuy」を量子シミュレータに導入し、さまざまな量子化学計算の高速化を目指していると述べた。
富士通は、この量子シミュレータは、今後数年間で実用的なメリットをもたらすことが期待される量子コンピューティングアプリケーションの開発に向けた重要な架け橋となると述べた。このシミュレータは、富士通と富士フイルム株式会社による材料科学分野における量子コンピューティング応用に関する共同研究プロジェクトの一環として初めて使用される。
富士通の最高技術責任者であるヴィヴェック・マハジャン氏は、同社は量子シミュレーターを富士通の顧客のために有効活用し、量子アプリケーションの開発を加速させ、「最終的には社会が直面するさまざまな問題を解決することで持続可能な世界に貢献すること」を目指していると述べた。
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これは、同社が1月に開催した「ActivateNow: テクノロジーサミット」で議論されたテーマと一致する。同サミットで富士通は、量子コンピューティングと従来のHPCテクノロジーを統合することでコンピューティング能力を大幅に向上させることに取り組んでおり、2030年までにこれが広く利用可能になると予想していると述べた。
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富士通の量子開発へのアプローチは、量子スタートアップ企業の IonQ と提携して、シミュレートされた量子プロセッサと実際の量子プロセッサを組み合わせたハイブリッド古典量子システムを運用し、量子アプリケーションの実験から生産への移行までのシンプルなパスを提供しているデルのアプローチと比較することができます。
IonQは、量子ビット数が少ない場合、シミュレータは実際の量子プロセッサよりも高速になる可能性があると指摘しました。しかし、シミュレータが量子回路を処理するために必要な時間とメモリ量は、量子ビット数に応じて指数関数的に増加するのに対し、量子コンピュータの場合は線形にしか増加しません。
富士通は、今後、量子分野への取り組みを加速させ、2022年9月までに40量子ビットのシミュレーターを構築することを目指していると述べた。また、将来的には金融や創薬などの分野の顧客と量子アプリケーションの共同研究開発を行う計画だ。®
