基于SIMD并行的量子切分模擬加速優(yōu)化
所屬分類：技術論文
上傳者：wwei
文檔大?。?span>4994 K
標簽： 量子計算 量子切分 量子模擬
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文檔介紹：量子計算是當前計算領域備受矚目的尖端課題，量子切分是為了突破當前的硬件限制、提高可用量子比特數而提出的一種極具潛力的計算框架。在使用經典計算機對其進行的研究與驗證中，對子電路的量子模擬是最重要的算力瓶頸環(huán)節(jié)。為了提高量子模擬的效率，本研究發(fā)現量子模擬框架Qiskit Aer中關鍵的矩陣計算環(huán)節(jié)所使用的樸素線性代數方法存在使用SIMD進行優(yōu)化的空間?；诖?，本研究使用AVX2指令優(yōu)化了矩陣計算部分的代碼，并通過容器化方法進行控制變量測試。SIMD優(yōu)化方法成功地對Qiskit Aer的量子模擬效率賦予了顯著提升，經過驗證，此提升是穩(wěn)定、可靠、可復現的，并且不會對量子模擬以外的無關環(huán)節(jié)引入未知影響。本文的研究成果提高了量子切分模擬的效率，為量子切分的研究提供了更快速的工具，為Qiskit框架的進一步優(yōu)化提供了可以借鑒的經驗與范式。
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