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恩里科·皮奇尼尼；克劳迪娅·贝内代蒂；伊利亚州西罗；巴黎，Matteo G.A。；保罗·博尔多内

多粒子连续时间量子行走的GPU加速算法。 （英语） Zbl 1411.81018号

计算。物理学。公社。 215, 235-245 (2017).
摘要：许多粒子连续时间量子行走（CTQW）代表了量子技术中多项任务的资源，包括量子搜索算法和通用量子计算。为了在实际场景中设计和实现CTQW，需要有效的哈密顿量仿真工具，这些工具考虑到晶格中的静态噪声和涨落，即包含随机项的哈密尔顿量。为此，我们提出了一种基于演化算子泰勒级数展开的并行算法，并将其性能与基于哈密顿量精确对角化或四阶龙格-库塔积分的算法进行了比较。我们证明了Taylor级数展开和Runge-Kutta算法都是可靠的，并且具有较低的计算成本，Taylor系列展开显示了不依赖于计算精度的内存分配的额外优势。这两种算法在SIMT范式中也具有高度的并行性，因此适用于GPGPU计算。反过来，我们在尺寸不断增加的晶格上为2粒子系统测试了4个NVIDIA GPU和3个四核Intel CPU，这表明GPU计算相对于OPENMP并行化提供的加速在8x到（超过）20x之间，具体取决于后处理的频率。因此，GPU加速代码使人们能够克服对执行时间的担忧，并使在设备上可用的内存有限的情况下，模拟大型晶格上的许多相互作用粒子成为可能。

引用于1文件

MSC公司：

81-04 量子理论相关问题的软件、源代码等
81V70型 多体理论；量子霍尔效应
81页68 量子计算

关键词：

通用分组；库达；连续时间量子行走

软件：

库达；CUBLAS公司；库拉；pyCTQW公司；库曲瓦；cuRAND公司；旗鱼
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{E.Piccinin}等人，《计算》。物理学。Commun公司。215235-245（2017；Zbl 1411.81018）
全文： DOI程序 arXiv公司

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