QuEST-Kit/QuEST

해결하는 문제

QuEST는 양자 상태벡터와 밀도 행렬을 위한 고성능 시뮬레이터입니다. 연구자들이 랩톱에서부터 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 다양한 하드웨어에서 노이즈 환경을 포함한 양자 컴퓨터를 시뮬레이션할 수 있도록 합니다.

작동 방식

이 툴킷은 멀티스레딩, GPU 가속, 분산 컴퓨팅을 하이브리드로 결합합니다. OpenMP, MPI, CUDA, HIP, cuQuantum와 같은 산업 표준 라이브러리를 활용하여 여러 CPU 코어와 GPU에서 계산을 병렬화합니다. 하드웨어를 추상화하는 원활한 C/C++ 인터페이스를 제공하며, 런타임에 사용 가능한 최적의 하드웨어로 자동으로 시뮬레이션을 배포합니다.

대상 사용자

양자 알고리즘 검증 및 양자 상태 분석을 위해 확장 가능하고 고성능 시뮬레이션 환경이 필요한 양자 컴퓨팅 연구자 및 개발자에게 적합합니다.

주요 특징

• 하드웨어 유연성: NVIDIA 및 AMD GPU, 멀티스레드 CPU, MPI를 통한 분산 클러스터를 지원합니다.
• 포괄적인 시뮬레이션: 노이즈 시뮬레이션을 위한 밀도 행렬, 일반 유니타리, 일반 디코히어런스 채널을 지원합니다.
• 고급 분석 도구: 확률, 편의도, 기대값, 부분 트레이스 계산을 위한 도구를 포함합니다.
• 유연한 정밀도: qreal 및 qcomp 타입을 통해 단정밀도, 이중정밀도, 4중정밀도의 가변 수치 정밀도를 제공합니다.
• 최적화된 성능: 다중 GPU 클러스터에서 최첨단 속도를 위해 NVLink, cuQuantum, CUDA 대응 MPI를 활용합니다.