在新神威超级计算机上量子计算化学的大规模模拟
量子物理
2022-07-11 v1 化学物理
摘要
量子计算化学（QCC）是利用量子计算机求解计算量子化学中的问题。我们开发了高性能变分量子本征求解器（VQE）模拟器，用于在新神威超级计算机上模拟量子计算化学问题。主要创新包括：（1）基于矩阵乘积态（MPS）的VQE模拟器，以减少所需内存并提升模拟效率；（2）将密度矩阵嵌入理论与基于MPS的VQE模拟器结合，以进一步扩展模拟范围；（3）三级并行方案可扩展至2000万个核心；（4）使用Julia脚本语言作为主编程语言，既简化编程又能达到原生C或Fortran的尖端性能；（5）基于VQE模拟器研究真实化学体系，实现近线性的强扩展与弱扩展。我们的模拟展示了VQE对大型量子化学系统的能力，从而为近-term量子计算机上的大规模VQE实验铺平道路。
引用
@article{arxiv.2207.03711,
title = {Large-Scale Simulation of Quantum Computational Chemistry on a New Sunway Supercomputer},
author = {Honghui Shang and Li Shen and Yi Fan and Zhiqian Xu and Chu Guo and Jie Liu and Wenhao Zhou and Huan Ma and Rongfen Lin and Yuling Yang and Fang Li and Zhuoya Wang and Yunquan Zhang and Zhenyu Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.03711},
year = {2022}
}
备注
13 pages, accepted by SC conference