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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-08-04 17:25 精度最適化型浮動小数点演算による拡張可能な量子状態計算 ○コ ショウウ・庭瀬稜平・杉浦圭祐・山口佳樹（筑波大）・ウェイ カイジ（慶大）・天野英晴（東大）・三好健文（阪大）  CPSY2025-31 DC2025-31 RECONF2025-31 |
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| 抄録 | （和） | 量子計算の実用化に向け、大規模量子シミュレーションへの計算資源・メモリ負荷の増大が課題となっている。 本研究では、浮動小数点形式にある指数部と仮数部のビット幅を動的に変更する可変精度制御手法を Qulacs シミュレータに統合することを提案する。 そして，CPUとGPUの混載環境においてそれを評価し、演算結果の精度を維持しつつ計算負荷やメモリ使用量を抑制できる可能性を示す。 また，将来的な専用ハードウェア展開も見据え、拡張可能性の高い量子シミュレーションツール基盤としての有効性についても議論する。 |
| （英） | As quantum computing advances toward practical use, large-scale quantum simulations face increasing computational and memory demands. This study proposes a variable-precision control method that dynamically adjusts the bit widths of the exponent and mantissa in floating-point formats, integrating it into the Qulacs simulator. We evaluate the method in a mixed CPU-GPU environment, demonstrating its potential to reduce computational load and memory usage while maintaining the accuracy of the results. Furthermore, we discuss its applicability as a highly extensible foundation for future quantum simulation tools, including deployment on specialized hardware. |
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| キーワード | （和） | 量子シミュレーション / データ精度フォーマット / ベクトル演算 / / / / / |
| （英） | Quantum Simulation / Data Precision Format / Vector Operations / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 142, CPSY2025-31, pp. 42-47, 2025年8月. | |
| 資料番号 | CPSY2025-31 | |
| 発行日 | 2025-07-28 (CPSY, DC, RECONF) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | CPSY2025-31 DC2025-31 RECONF2025-31 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY DC RECONF IPSJ-ARC |
| 開催期間 | 2025-08-04 - 2025-08-06 |
| 開催地（和） | サンポートホール高松 |
| 開催地（英） | Sunport Hall Takamatsu |
| テーマ（和） | SWoPP2025: 並列／分散／協調システムとディペンダブルコンピューティングおよび一般 |
| テーマ（英） | SWoPP2025: Parallel, Distributed and Cooperative Processing Systems and Dependable Computing |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CPSY |
| 会議コード | 2025-08-CPSY-DC-RECONF-ARC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 精度最適化型浮動小数点演算による拡張可能な量子状態計算 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Scalable Quantum State Simulation via Precision-Aware FP Arithmetic |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 量子シミュレーション / Quantum Simulation |
| キーワード(2)（和/英） | データ精度フォーマット / Data Precision Format |
| キーワード(3)（和/英） | ベクトル演算 / Vector Operations |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | コ ショウウ / Xiangyu Gu / コ ショウウ |
| 第1著者 所属（和/英） | 筑波大学 (略称： 筑波大) University of Tsukuba (略称： UoT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 庭瀬 稜平 / Ryohei Niwase / ニワセ リョウヘイ |
| 第2著者 所属（和/英） | 筑波大学 (略称： 筑波大) University of Tsukuba (略称： UoT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 杉浦 圭祐 / Keisuke Sugiura / スギウラ ケイスケ |
| 第3著者 所属（和/英） | 筑波大学 (略称： 筑波大) University of Tsukuba (略称： UoT) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山口 佳樹 / Yoshiki Yamaguchi / ヤマグチ ヨシキ |
| 第4著者 所属（和/英） | 筑波大学 (略称： 筑波大) University of Tsukuba (略称： UoT) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | ウェイ カイジ / Kaijie Wei / ウェイ カイジ |
| 第5著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学 (略称： 慶大) Keio University (略称： Keio Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 天野 英晴 / Hideharu Amano / ミヨシ タケフミ |
| 第6著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： UTokyo) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | 三好 健文 / Takefumi Miyoshi / ミヨシ タケフミ |
| 第7著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) The University of Osaka (略称： UOsaka) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-08-04 17:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | CPSY2025-31, DC2025-31, RECONF2025-31 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.142(CPSY), no.143(DC), no.144(RECONF) |
| ページ範囲 | pp.42-47 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-07-28 (CPSY, DC, RECONF) |
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