Квантовый разработочный платформенный инструмент Alibaba Cloud (ACQDP)

Введение

ACQDP — это открытая система разработки с использованием симулятора для квантовых алгоритмов и квантовых компьютеров. Первое издание ACQDP в октябре 2020 года включает универсальный симулятор цепочек квантовых вычислений на основе сжатия тензоров от лаборатории квантовых технологий Alibaba, а также некоторые приложения для симуляций квантовых алгоритмов и корректировки ошибок. Некоторые будущие направления развития ACQDP включают:

1. Усиление возможностей симулятора, как по масштабу целевых цепочек, так и возможность использования приближенных методов.
2. Улучшение возможностей применения и расширение области его использования.
3. Разработка удобных пользовательских интерфейсов для образовательной и исследовательской сред.
4. Добавление утилит для развертывания в различных вычислительных окружениях.

Вычислительный движок

Частично вдохновленный недавним экспериментом по достижению квантового превосходства, классическое моделирование квантовых цепочек привлекло значительное внимание, и были достигнуты впечатляющие успехи в этом направлении исследования для существенного повышения производительности классического моделирования квантовых цепочек. Основные компоненты включают:1. Моделирование квантовой цепочки как сжатие тензорных сетей [1]; 2. Формализация графовой модели без ориентации [2]; 3. Динамическое разбиение [3][4]; 4. Дерево сжатия [5]; 5. Переопределение поддерева сжатия [6].

Мы рады принять участие в этой работе.

Примеры использования

• Эффективное точное сжатие промежуточных размеров тензорных сетей
• Развертывание на крупномасштабных кластерах для сжатия сложных тензорных сетей
• Эффективное точное моделирование промежуточных размеров квантовых цепочек
• Классическое моделирование под различными моделями квантового шума

Документация

Полная документация здесь.

Установка

Инструкции по установке здесь.

Вклад

Если вас интересует внесение вклада в развитие ACQDP, пожалуйста, свяжитесь со мной или создайте задачу в системе отслеживания задач.

Ссылки

[1] Марков, И., Ши, Ю. (2008) Симуляция квантовых вычислений путём сжатия тензорных сетей SIAM Journal on Computing, 38(3):963-981, 2008[2] Боиксо, С., Исаков, С., Смелянский, В. и Невен, Х. (2017) Симуляция низкого уровня квантовых циркуитов как комплексных недирективных графических моделей arXiv предпечатная версия arXiv:1712.05384

[3] Чень, Ж., Чжан, Ф., Хуанг, Ц., Ньюман, М. и Ши, Ю. (2018) Классическая симуляция промежуточного размера квантовых циркуитов arXiv предпечатная версия arXiv:1805.01450[4] Чжан, Ф., Хуанг, Ц., Ньюман, М., Цай, Ж., Ю, Г., Тянь, Ц., Юань, Б., Ксу, Х., У, Ж., Гао, К., Чень, Ж., Сегеди, М. и Ши, Ю. (2019) Платформа развития квантовой механики Alibaba Cloud: большая масштабируемость классической симуляции квантовых циркуитов Предпечатная версия arXiv:1907.11217

[5] Грей, Дж. и Кауртис, С. (2020) Гипероптимизация тензорной сети Предпечатная версия arXiv:2002.01935

[6] Хуанг, Ц., Чжан, Ф., Ньюман, М., Цай, Ж., Гао, К., Тянь, Ц., У, Ж., Ксу, Х., Ю, Г., Юань, Б., Сегеди, М., Ши, Ю. и Чень, Ж. (2020) Классическая симуляция квантовых циркуитов с превосходством Предпечатная версия arXiv:2005.06787