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何を解決するか

Dynamiqs は、高パフォーマンスで GPU で加速された量子系のシミュレーションを提供します。大規模な量子系のシミュレーションを高速化する必要性に対応し、シミュレーションを微分可能にすることで、勾配ベースのパラメータ推定や量子最適制御を簡素化します。

動作方法

JAX と Diffrax を基盤として構築されたこのライブラリは、シュレーディンガー方程式、リンドブラードマスター方程式、確率的マスター方程式のソルバーを実装しています。JAX の機能を活用して、CPU および GPU 上でシミュレーションを実行し、システムパラメータに関する任意の関数の勾配を計算し、バッチ処理により複数のシミュレーションを同時に実行できます。

対象ユーザー

量子技術に関わる物理学者、理論家、実験家、機械学習の実践者で、特に大規模な量子系のシミュレーションや量子最適制御が必要な方々。

特徴

• GPU 加速: CPU および GPU 上での高パフォーマンスなシミュレーション。
• 微分可能なソルバー: システムパラメータに関する機械精度の勾配および高次導関数（例：ヘッシアン）の計算が可能。
• JAX エコシステム互換性: JAX と完全互換で、使いやすさを重視した QuTiP に似た API を提供。
• 並列実行: ハミルトニアン、初期状態、ジャンプ演算子をバッチ処理して、多数のシミュレーションを同時に実行可能。
• 柔軟なソルバー: 異なる ODE 法、時間依存問題、カスタム保存関数をサポート。
• スパースデータ形式: 稀疏な対角成分を持つ行列のためのカスタムスパース形式で、大規模システムのシミュレーションを高速化。