A la tête du Top 500 des supercalculateurs depuis juin 2020 avec son Fugaku, Fujitsu avance aussi ses pions dans le domaine du quantique. Il y a quelques jours, le constructeur japonais a indiqué avoir développé un simulateur pouvant gérer des circuits quantiques de 36 qubits dans un cluster de 64 noeuds sur son système de calcul haute performance PrimeHPC FX 700. Ce dernier est équipé du même processeur A64FX que le Fugaku. Le PrimeHPC FX 700 présente une puissance de pointe théorique de 3,072 téraflops sur les calculs en virgule flottante double précision. 

Sur l’exécution du logiciel de simulation quantique Qulacs, sur des traitements parallèles à haute vitesse pour les opérations quantiques 36 qubits, Fujitsu revendique avec le simulateur annoncé des performances « approximativement » deux fois supérieures à celles des principaux simulateurs (parmi lesquels il cite le QS d'Intel, le JUQCS du centre de recherche de Juliers en Allemagne et le Qiskit-Aer d'IBM). Fourni sous licence MIT, Qulacs a été développé par l’Université d’Osaka et QunaSys Corporation. A partir de son simulateur 36 qubits - également compatible avec d’autres logiciels de simulation quantique, ainsi qu’avec le framework de calcul quantique Qiskit - Fujitsu va démarrer avec Fujifilm des recherches sur des applications dans le domaine de la science des matériaux. Le fournisseur va par ailleurs collaborer avec QunaSys (qui vient de lever 10 M$) pour fournir sur son simulateur le logiciel de calcul de chimie quantique Qamuy.

Un simulateur de 40 qubits d'ici septembre 2022

Sur les caractéristiques du système PrimeHPC 700, Fujitsu indique qu’il est équipé d’une mémoire de 32 Go (bande passante de 1,024 Go/seconde) et présente une vitesse de transfert entre les noeuds de 12,5 Go/seconde via des liens InfiniBand. Le fournisseur précise que les performances de la bande passante de la mémoire ont été « maximisées » par l’exécution simultanée des calculs en utilisant des instructions SVE (scalable vector extension) lors du portage vers le processeur A64FX. Le constructeur japonais indique aussi avoir mis au point une méthode pour réarranger efficacement l’état des qubits déployés dans la mémoire distribuée sur le cluster en fonction de l’avancement du circuit quantique et de son calcul. Cette méthode permet de réduire les coûts de communication.

Prochaine étape sur l’agenda quantique de Fujitsu, le fournisseur japonais dit accélérer ses efforts pour développer un simulateur de 40 qubits d’ici septembre 2022. Il prévoit d’engager avec des clients des travaux de R&D conjoints sur des application quantiques dans le domaine de la finance et de la découverte de médicaments.