| 基于SIMD并行的量子切分模拟加速优化 | |
| 所属分类：技术论文 | |
| 上传者：wwei | |
| 文档大小：4994 K | |
| 标签： 量子计算 量子切分 量子模拟 | |
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| 文档介绍：量子计算是当前计算领域备受瞩目的尖端课题，量子切分是为了突破当前的硬件限制、提高可用量子比特数而提出的一种极具潜力的计算框架。在使用经典计算机对其进行的研究与验证中，对子电路的量子模拟是最重要的算力瓶颈环节。为了提高量子模拟的效率，本研究发现量子模拟框架Qiskit Aer中关键的矩阵计算环节所使用的朴素线性代数方法存在使用SIMD进行优化的空间。基于此，本研究使用AVX2指令优化了矩阵计算部分的代码，并通过容器化方法进行控制变量测试。SIMD优化方法成功地对Qiskit Aer的量子模拟效率赋予了显著提升，经过验证，此提升是稳定、可靠、可复现的，并且不会对量子模拟以外的无关环节引入未知影响。本文的研究成果提高了量子切分模拟的效率，为量子切分的研究提供了更快速的工具，为Qiskit框架的进一步优化提供了可以借鉴的经验与范式。 | |
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