Qaptiva 800は、量子コンピューティングの研究とエンジニアリングのために作成されたスタンドアロンアプライアンス
アルゴリズムと量子アプリケーションの開発、改善、実験のためのフルスタックコンピューティング機能を提供します。
さまざまな量子コンピューターハードウェアに最適化されたプログラムを作成し、エミュレーションの実行が可能です。
Qaptiva 800 には、量子アルゴリズムを快適にシミュレーションするのに必要な大容量メモリ(2~最大32TB)が搭載されています。
Qaptiva-800のビジネスメリット
01|洞察を得るまでの時間を短縮
Qaptiva 800は、量子コンピューティングプログラムの開発を支援する堅牢な開発環境を提供し、量子アルゴリズムとアプリケーションのプログラミング、エミュレーション、実行を簡素化して、量子の価値について洞察を得るプロセスを短縮させます。
02|素早く簡単に適応
量子コンピューターの可用性、容量、コストに制限されることなく、ニーズに最適なプログラミングパラダイム(ゲートベース、アニーリング、アナログ) を選択し、アプリケーションとアルゴリズムの開発に集中できます。
03|機密データの保護
研究プログラムやイノベーションプロジェクトの機密性とプライバシーを強化します。 Qaptiva 800は、オンプレミスに設置でき、既存のインフラストラクチャと簡単に統合できるスタンドアロンアプライアンスです。
04|投資を将来にわたって保証
ソフトウェアとハードウェアに依存しないプラットフォームを通じて、さまざまな量子テクノロジーをシミュレートします。
コードを最適化し、量子コンピューターで動作するようにコンパイルします。
05|創造性を刺激
Qaptiva 800から直接洞察を収集して、量子プロセッサ (QPU) の動作をより深く理解し、潜在的な改善領域を特定します。
Qaptiva 800の技術的なメリット
01|生産性を最大化
さまざまなプログラミングツール、高レベルなビジネスアプリケーションライブラリ、サンプルまたは説明用のノートブック、最先端のアルゴリズム、サードパーティのオープンソースコネクタに、1か所の利便性の高い場所からアクセスして、量子アルゴリズムやアプリケーションの開発作業を改善します。Qaptiva 800 アプライアンスは、量子プロセッサ(QPU)に接続できます。
02|パフォーマンスの最大化
Qaptiva 800の幅広い最適化ツールを活用して、ターゲットの量子プロセッサ(QPU)のゲートセットタイプに応じてゲートを削減することで回路を適応させ、あらゆる量子コンピューター上で最大のパフォーマンスで実行できるように準備します。
幅広い構成アプライアンスのおかげで、GPUアクセラレーションアプライアンスの利点を享受しながら、並列起動することでシミュレーションを2~16倍高速に実行できます。
03|高性能エミュレーションを実行
Qaptiva 800を使用すると、最も複雑な場合に最大40個の論理量子ビットを使用して量子アルゴリズムと回路を実行できます。
このアプライアンスは物理ノイズをエミュレートできるため、これらのノイズ源の影響を受ける実際の量子コンピューターで計算を実行しているかのように使用が可能です。
ノイズシミュレーションを使用すると、QPUを最大限に活用するようにプログラムを調整できます。
04|高いレベルの拡張性と相互運用性
SDKを使用してプラグインを開発し、実行スタックをカスタマイズできます。必要に応じて、Pythonに基づく他の量子フレームワークにリンクし、他の言語(OpenQASM、Perceval、Cirq、Pyquil、ProjectQ、Qiskit)からコードを簡単にインポート/エクスポートすることができます。
05|フォールトトレラント量子計算時代に備える
Qaptiva Q-Pragma*1を活用しつつ、HPCセンターは、メモリを割り当て、ワークロードやプロセスを異なるプロセッサにスケジュールすることで、ヘテロジニアス・コンピューティング*2を可能にするハイブリッドプログラミングテクノロジを通じ、HPCとQuantumのハイブリッド化を大規模に実装できます。
*1…Q-Pragma : LSQ(Large Scale Quantum)コンピューティング用のC++フレームワーク
*2…ヘテロジニアス・コンピューティング:異なる種類のプロセッサを組み合わせて構築したコンピュータシステム上で演算を行なうこと
06|柔軟かつ安心安全なアクセス
Qaptiva 800 では2つのアクセス方法が用意されています。1つはマシン上のSSHを介してアクティブにアクセス方法です。
もう1つはオープンソースのJupyter Notebookソフトウェアを使用してユーザーフレンドリーなWebインターフェイスを介してアクセスする方法です。アクセス管理ソリューションと統合することでセキュリティの強化が可能です。
Qaptiva 800の機能と特長
複数の特許を取得した独自のハードウェアインフラストラクチャは、専用ハードウェアアクセラレータ (GPU) を統合するオプションにより、複数の開発者が同時に使用できる大容量のメモリを備えています。
回路作成
- ハードウェアとソフトウェアに依存しないユニバーサルな量子プログラミングモデルを提供します。
- 広く使用されている Python 言語に基づいて構築された高レベルの量子ハイブリッドプログラミング言語を提供します。NISQ*3アルゴリズム、特に変分アルゴリズム向けに調整されています。
*3・・・NISQ:Noisy Intermediate-Scale Quantum device - ゲートベースのコンピューティング、量子アニーリング、およびアナログコンピューティングをサポートします。さまざまなプログラミング言語のプラグインと、アルゴリズムをシームレスに統合するための SDKを提供します。
- ユニバーサル量子アセンブリプログラミングコード (AQASM) およびハイブリッドシミュレーションを生成するための抽象化レイヤー (Atos Quantum ASseMbly Python) を公開します。
- 量子プログラム内で再利用可能なゲートシーケンスを持つゲートとサブプログラムを簡単に作成できます。
- Jupyter Notebookサーバー、クライアントアプリケーションを使用すると、Webブラウザーを介してノートブックドキュメントを表示、編集、実行できます。 このアプリケーションには、事前に再構築され、すぐに使用できる数学量子ライブラリ、アルゴリズム、ルーチンのセットの膨大なコレクションが付属しています。
コードの最適化
- カスタムプラグインを作成し、ゲートセットを書き換え、量子ハードウェアの物理トポロジに準拠させることで、さまざまな量子回路を特定のハードウェアに適合させることができます。
回路をエミュレートもしくは、量子プロセッサ(QPU)上で実行する
- あらゆる回路に対して最大40量子ビットのフルステートベクトルシミュレーションのための量子プログラムをエミュレートします。
- 利用可能な量子ビットを減らさずにノイズモデルを実装するオプションを使用して、ノイズの多いQPUをエミュレートします。
物理学をシミュレーションする場合、量子ノイズのさまざまなモデルが利用されます。 イオントラップ、超伝導回路、半導体シリコンなど、使用されるテクノロジーに応じて、現実によく似た適切なノイズモデルが選択されます。
エミュレーション環境は多くのシミュレータで構成されます。
・リナルグ
・ファインマン
・スタビライザー(スタブ)
・マトリックス積状態 (mps) および高度なマトリックス積状態 (qpeg)
・量子多値決定図
・ノイズの多いQPU
・シミュレーテッド量子アニーリング
・アナログQPU
既存のすべてのアニーリングハードウェアよりもはるかに高い精度で、少なくとも30,000の変数と最大50,000 のスピンの量子アニーリングをシミュレートすることが可能です。
QPU上で実行するには、ラッピングプラグインを使用します。
Qaptiva 800の技術仕様
Qaptiva 800 | Qaptiva 802 | Qaptiva 804 | Qaptiva 808 | Qaptiva 816 |
ハードウェア構成 | 2 sockets – 20C 1.9GHz 2 TB RAM Optional: Up to 2 NVIDIA A30 GPUs | 4 sockets – 20C 1.9GHz 4 TB RAM Optional: Up to 4 NVIDIA A30 GPUs | 8 sockets – 20C 1.9GHz 8 TB RAM Optional: Up to 8 NVIDIA A30 GPUs | 16 sockets – 20C 1.9GHz 32 TB RAM Optional: Up to 8 NVIDIA A30 GPUs |
イーサネット銅線ポート | 1 x 1Gb/s (RJ45) | 2 x 1Gb/s (RJ45) | 4 x 1Gb/s (RJ45) | 8 x 1Gb/s (RJ45) |
イーサネット光ポート | 2x 10Gb/s (SFP+) | 4x 10Gb/s (SFP+) | 8x 10Gb/s (SFP+) | 16x 10Gb/s (SFP+) |
電源 | Voltage / Frequency: 100-120 V / 200-240 V @ 50-60 Hz | Voltage / Frequency: 100-120 V / 200-240 V @ 50-60 Hz | Voltage / Frequency: 100-120 V / 200-240 V @ 50-60 Hz | Voltage / Frequency: 100-120 V / 200-240 V @ 50-60 Hz |
Power cable: C19-C20, 20 A 2xTitanium PSUs up to 3000W | Power cable: C19-C20, 20 A 4xTitanium PSUs up to 3000W | Power cable: C19-C20, 20 A 8xTitanium PSUs up to 3000W | Power cable: C19-C20, 20 A 18xTitanium PSUs up to 3000W | |
サイズ | 2U | 4U | 8U | 19U |
重量 | 40Kg | 80Kg | 160Kg | 365Kg |
規制対応 | 安全性: CE, IEC, UL, CSA + APAC 認証 | |||
電磁波互換性: EC, FCC, ICES-03, VCCI 認証 | ||||
環境: グローバル: RoHS II & WEEE 指令, REACH 規則 地域のコンプライアンスについては、Evidenへ要確認 |