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2.スパコンで49量子ビットと56量子ビットをシミュレート

前述のアイデアを実現するために、
Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)とイリノイ大学に接触し、彼らのスパコンでシミュレートした。
まず、最初に量子的優越をデモするために提案した49量子ビット、27デプスサーキットをシュミレートすることにした。
このシミュレーションでは、計算を2の11乗のスライスに分けた（スライス毎に2の38乗個の振幅）。

※このシミュレーションは、信じられないくらい細かく計算を分割して並列処理を実行する。

テンソルの値の保持ために4.5テラバイトのデータを必要とした。
スライス演算は6グループ、4ラックのプロセッサで並列処理させた。
それぞれのラックは計64テラのメモリと4094個のプロセッサからなる。
ちなみに、この49量子ビットのシミュレーションは本来、ペタバイトクラスのメモリを要し、現在のスパコンでは不可能だ。

続いて、56量子ビット、23デプスの汎用ランダムサーキットのデモをすることにした。
本来はエクサバイトクラスのメモリを要する。
計算は2の19乗個のスライスに分けて、個々のスライスは2の37乗個の振幅を持つ。
3テラバイトのデータ量だ。
ただ、今回は特定の任意に選ばれたスライスの振幅群をデモのために計算した。
計算の算出には、二つのラックの2048ノード、計32テラバイトのメモリを使用した。
このデモで、49量子ビットサーキットの効率のいい分割方法を発見した。
通常より2倍弱の計算量になるが、96ギガバイトのメモリのみで実現できる。
また、通常とほぼ変わらない計算量で、162ギガバイトのメモリで実行できるものも発見した。
従ってこのシュミレーションは、スパコンの代わりに、ハイエンドなサーバのクラスタで十分実行できるということを示している。

続く、、、