こんにちは、爆速のGPU量子コンピュータシミュレータのベンチマークを取ってみました。最近は本格的にデータセンターを運営をちょっとずつ構築しており、コンシューマ機を管理はできないのですが興味本位で最新のGPUを購入してみました。 使うのは、 <a href="https://blueqat.com/yuichiro_minato2/f1942bc4-cd43-4e25-bd82-cf0dd7d05372" rel="noopener noreferrer" target="_blank">https://blueqat.com/yuichiro_minato2/f1942bc4-cd43-4e25-bd82-cf0dd7d05372</a> 以前はベンチマークをいくつかやってみました。今後はもっと本格的なものを導入しますがとりあえず手作りのもので。 <h1>NVIDIA cuQuantum / cuStateVecを各種GPUで実行</h1><a href="https://blueqat.com/yuichiro_minato2/8a139056-98d2-4df2-8124-22924dfb2160" rel="noopener noreferrer" target="_blank">https://blueqat.com/yuichiro_minato2/8a139056-98d2-4df2-8124-22924dfb2160</a> <h1>GPU量子コンピュータシミュレータcuQuantum / cuTensorNet 1,000量子ビットRY+CX回路のベンチマーク / NVIDIA V100, A100, T4</h1><a href="https://blueqat.com/yuichiro_minato2/3423f23f-628d-4d93-ae91-f26ae83688bc" rel="noopener noreferrer" target="_blank">https://blueqat.com/yuichiro_minato2/3423f23f-628d-4d93-ae91-f26ae83688bc</a> 今回は市場から新鮮なRTX4090というモンスターマシンが手に入りましたので実行してみます。ちなみに規約でサーバールーム提供は禁止されている上、消費電力効率がプロ向けマシンのように最適化されていないのでサーバー提供の予定はありません。 まずはcuStateVecでQAOAを実行してみました。同じコードです。結果は、 <pre class="ql-syntax" spellcheck="false">1.9144411087036133 sec
</pre> これはA100の <pre class="ql-syntax" spellcheck="false">2.413858652114868 sec
</pre> よりも高速となりました。ちなみにCPUだと <pre class="ql-syntax" spellcheck="false">293.0213541984558 sec
</pre> 比較になりませんね。 <img src="https://assets.blueqat.com/public/uploads/us-east-2:4805ff4b-c3cc-4344-b165-86544c34d0bf/2023/02/06/cusv_sample-…-2-JupyterLab.png"/> 次にcuTensorNetでHE-VQEを1000量子ビットでやってみます。1000量子ビットに1量子ビットゲートと2量子ビットゲートをいくつか層にして計算します。超伝導と合わせるように結合は限定的です。 <pre class="ql-syntax" spellcheck="false">103.03314733505249 sec
</pre> となりました。これはA100よりは少し遅いです。すみません、CPUは時間かかりすぎてまた今度で。 <img src="https://assets.blueqat.com/public/uploads/us-east-2:4805ff4b-c3cc-4344-b165-86544c34d0bf/2023/02/06/cutn_sample-…-2-JupyterLab.png"/> RTX4090のビデオメモリは24Gなので、TNの計算はA100の80Gには到底及びませんが、24Gまでの問題サイズであれば十分な速度で計算できました。弊社としてはコンシューマのお客さんにSDKを提供し、プロユースではH100などの最新GPUを活用して提供をしてまいります。以上です。

NVIDIA RTX 4090の量子コンピュータシミュレータcuQuantum + blueqatのベンチマーク結果。V100 / A100 / CPU比較。

Yuichiro Minato