Massively Parallel GPU Simulation for Quantum Computing

• Project/Area Number: 24K14824
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60010:Theory of informatics-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 伊藤 靖朗 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (40397964)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 浩嗣 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (30281075)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 量子計算 / GPU / 並列計算 / 回路シミュレーション / 超並列

Outline of Research at the Start

本研究課題では、量子コンピューティングのシミュレーションに必要な計算量の膨大さに対処するための新しいアプローチを提案する。この手法は、GPU向けの超並列計算手法に焦点を当てる。具体的には、ハードウェアアルゴリズムによる量子計算のシミュレーションと、GPU上でビットレベルで同時に回路シミュレーションを行うビットレベル並列計算手法を組み合わせることで超並列計算を実現し、量子計算シミュレーションの高速化を図る。