量子コンピュータによる流体シミュレーションの実証計算
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2025年2月～2026年1月)
報告書番号: R25JFHC0321
利用分野: 大規模チャレンジ
- 責任者: 藤田直行, セキュリティ・情報化推進部スーパーコンピュータ活用課
- 問い合せ先: 株式会社QunaSys(info@qunasys.com)
- メンバ: 藤田 直行, 菅野 恵太, 川久保 亮, 中村 幸輝, 小津 泰生, 芝宮 徹, 上野 和雅
事業概要
量子コンピュータによる大規模で高精度な流体シミュレーションを目指し, アルゴリズム開発とその検証を行っています.
参照URL
なし
JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点
スパコンの活用により, 大規模なアルゴリズムであっても量子計算のエミュレーションが可能になり, 信頼性の高いアルゴリズム開発が可能になります.
今年度の成果
量子コンピュータにおける流体シミュレーションでは, 時間ステップを1つ進める操作をブロックエンコーディングと呼ばれる手法で実装し, それをサブルーチンとしてQSVT(量子特異値変換)と呼ばれる手法により終状態を得る. 今回はこのブロックエンコーディングを用いたQSVT計算を, 2次元線形流れの場合についてQunaSysが開発・提供する量子計算ライブラリQURI SDKを用いたシミュレーションにより実証した.
成果の公表
-口頭発表
「格子ボルツマン法に基づく流体シミュレーションのための量子回路実装」上野和雅, 第16回量子ソフトウェア研究会, 2025年10月23日
「格子ボルツマン法に基づく流体シミュレーションのための量子回路実装」 樋口颯人, 数値流体力学シンポジウム, 2025年12月17日
JSS利用状況
計算情報
- プロセス並列手法: MPI
- スレッド並列手法: 富士通MPI
- プロセス並列数: 2 - 2048
- 1ケースあたりの経過時間: 72 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.00
内訳
JSS3のシステム構成や主要な仕様は、JSS3のシステム構成をご覧下さい。
| 計算システム名 | CPU利用量(コア・時) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| TOKI-SORA | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-ST | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-XM | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-LM | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TST | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TGP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TLM | 0.00 | 0.00 |
| ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| /home | 0.00 | 0.00 |
| /data及び/data2 | 0.00 | 0.00 |
| /ssd | 0.00 | 0.00 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 0.00 | 0.00 |
|---|
※1 総資源に占める利用割合：3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.
※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.
ISV利用量
| 利用量(時) | 資源の利用割合※2(%) | |
|---|---|---|
| ISVソフトウェア(合計) | 0.00 | 0.00 |
※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2025年2月～2026年1月)