IBM Quantum випустила бібліотеку з відкритим кодом «ffsim» для спеціалізованого моделювання ферміонних схем

Дослідники IBM Quantum представили ffsim, нову бібліотеку з відкритим кодом на Python, призначену для високопродуктивного класичного моделювання ферміонних квантових схем. Описана у препринті на arXiv, бібліотека допомагає моделювати фундаментальні частинки в атомах, молекулах та конденсованих середовищах шляхом використання фізичних симетрій, таких як збереження кількості частинок та спіну. Обмежуючи обчислення підпростором загального гільбертового простору, ffsim дозволяє виконувати складні 64-кубітні симуляції на звичайних робочих станціях, які в іншому випадку вимагали б неможливих обсягів пам'яті для універсальних симуляторів.

Архітектура ffsim побудована на функціональному програмуванні з використанням NumPy, що забезпечує оптимізовану підтримку операцій, які зберігають кількість частинок, включаючи обертання орбіталей, кулонівські еволюції та формули Троттера-Судзукі. Крім того, бібліотека має вбудовану інтеграцію з екосистемами Qiskit та PySCF. Результати тестування продемонстрували значні переваги: під час моделювання за методом Троттера ffsim показала прискорення в 11 разів порівняно з Fermionic Quantum Emulator (FQE) та виявилася значно ефективнішою за універсальні рішення типу Qiskit Aer у задачах, що вичерпують можливості класичної пам'яті.

Першоджерело: quantumcomputingreport.com
Дата публікації: 12.06.2026
Автор: Mohamed Abdel-Kareem