dynamiqs/dynamiqs

해결하는 문제

Dynamiqs는 고성능 GPU 가속 시뮬레이션을 제공하여 대규모 양자 시스템의 시뮬레이션 속도를 향상시킵니다. 시뮬레이션을 미분 가능하게 하여, 파라미터 추정 및 양자 최적 제어를 더 쉽게 구현할 수 있도록 합니다.

작동 방식

JAX와 Diffrax를 기반으로 구축된 이 라이브러리는 슈뢰딩거 방정식, 리ンド블라드 마스터 방정식, 확률적 마스터 방정식의 해법기를 구현합니다. JAX의 기능을 활용해 CPU 및 GPU에서 시뮬레이션을 실행하고, 시스템 파라미터에 대한 임의의 함수의 기울기를 계산하며, 배치 처리를 통해 여러 시뮬레이션을 동시에 실행할 수 있습니다.

대상 사용자

대규모 양자 시스템을 시뮬레이션하거나 양자 최적 제어를 수행해야 하는 물리학자, 이론가, 실험가, 머신러닝 전문가.

주요 특징

• GPU 가속: CPU 및 GPU에서 고성능 시뮬레이션을 지원합니다.
• 미분 가능한 해법기: 시스템 파라미터에 대한 기계 정밀도의 기울기 및 고차 도함수(예: 헤시안) 계산이 가능합니다.
• JAX 생태계 호환성: JAX와 완전 호환되며, 사용이 쉬운 QuTiP 유사 API를 제공합니다.
• 병렬 실행: 해밀토니안, 초기 상태, 점프 연산자에 대해 배치 처리하여 여러 시뮬레이션을 동시에 실행할 수 있습니다.
• 유연한 해법기: 다양한 ODE 방법, 시간에 따라 변하는 문제, 사용자 정의 저장 함수를 지원합니다.
• 스parse 데이터 형식: 밀도가 낮은 대각선을 가진 행렬을 위한 고유한 스파스 형식으로 대규모 시스템 시뮬레이션을 가속화합니다.