富士通开发出世界最快量子模拟器，模拟器还有用吗？

Original Qtumist 量子客 2022-07-07

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富士通公司声称已经开发出一种量子计算机模拟器，能够在以该公司的超级计算机PRIMEHPC FX 700集群系统上处理36-qubit的量子线路，该系统配备了与世界上最快的超级计算机富岳（Fugaku）相同的CPU。

据富士通称，量子模拟器由PRIMEHPC FX 700上的64个节点组成，可以高速并行执行量子模拟器软件Qualacs，达到其他类似机器大约两倍的性能，这家日本科技巨头相信其模拟器可以实现最强 IBM 和英特尔其他类似机器的两倍性能。

富士通对外补充提到，他们已经进一步开发了一种方法，可以根据量子线路的执行进程，有效地重新安排部署在集群上的分布式存储器中的量子比特状态。

不过，富士通公司首席技术官Vivek Mahajan煞有吹嘘的说：富士通现已经在站在计算技术新时代的边缘。

通过运用其几十年来在计算技术方面培养的世界领先的专业知识，富士通已经成功地开发了世界上最快的量子模拟器。

同时，对外的透露中，富士通的目标是在今年9月前开发出一个40比特的模拟器。

量子客的一些读者可能会认为，我们已经开发出量子计算机的硬件，没有必要开发模拟器，过去后台收到这样的反馈。

事实上，量子计算机硬件系统的运行非常消耗，对于量子算法的基本测试和验证，模拟器有着得天独厚的优势。

小规模的量子算法测试在模拟器上运行之后，确认算法稳定可靠后，再交由物理的量子计算机系统处理，是比较性价比且科学的，这也是目前主流量子计算机开发上量子云使用的基本思路。况且，在物理系统全量子比特连接问题上，目前的量子硬件尚未超越经典模拟器的上限。

哪怕IBM在宣称的最多127-qubit处理器中，全连接的量子比特数远远达不到上文提到的36个量子比特，其只是物理比特达到了127-qubit。

在上述内容的语境里，36个量子比特的模拟可以执行任意的量子逻辑门序列，比如将其以全纠缠态GHZ的方式一次性大规模运行量子线路。

此处，需要说明的是每增加一个量子比特，所需要的资源将增加一倍。比如模拟37个量子比特，是当前所需资源翻倍，以此类推。

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