HPQEA：一种具有高带宽内存的可扩展高性能量子模拟器，支持多样化算法
量子物理
2025-11-06 v2
摘要
近年来，量子模拟的发展引起了越来越多的关注。然而，现有研究往往难以实现广泛的适用性、高性能以及高效的资源和内存利用。为了解决这些挑战，我们提供了HPQEA，一种基于态矢量模拟方法的量子模拟器。HPQEA包括三个主要特征：高性能计算核心、优化的受控非门计算策略以及高带宽内存的有效利用。在Alveo U280板上的验证和评估表明，HPQEA可以模拟多达30个量子比特的量子电路，同时保持高保真度和低均方误差。它超越了可比的FPGA系统，具有更快的执行速度、支持更广泛的算法范围以及需要较低的硬件资源。此外，在最多20个量子比特的系统中，它超过了Nvidia A100的归一化门速度。这些结果证明了HPQEA作为量子算法模拟平台的可扩展性和效率。
引用
@article{arxiv.2510.07110,
title = {HPQEA: A Scalable and High-Performance Quantum Emulator with High-Bandwidth Memory for Diverse Algorithms Support},
author = {Tran Van Duy and Tuan Hai Vu and Vu Trung Duong Le and Hoai Luan Pham and Yasuhiko Nakashima},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.07110},
year = {2025}
}
备注
This paper is accepted at The Thirteenth International Symposium on Computing and Networking (CANDAR2025)