Fujitsu on julkaissut avoimena lähdekoodina kvanttisovellusten kehittämiseen tarkoitetun OpenQARP-ohjelmistonsa. Paketti tarjoaa yli sata ohjelmistokomponenttia, joiden avulla kvanttialgoritmeja voidaan rakentaa valmiista osista sen sijaan, että toteutus pitäisi ohjelmoida alusta lähtien.
Open Quantum Application Research Package eli OpenQARP sisältää yli 70 yhdisteltävää rakennuspalikkaa ja yli 20 valmista algoritmia. Mukana on komponentteja esimerkiksi kvanttitilojen valmisteluun, ansatz-rakenteisiin ja kvantti-Fourier-muunnokseen sekä algoritmeja nykyisille kohinaisille kvanttikoneille ja tuleville virheenkorjatuille järjestelmille.
Fujitsun mukaan OpenQARP nostaa kvanttiohjelmoinnin abstraktiotasoa. Esimerkiksi ADAPT-VQE-algoritmia hyödyntävä kvanttikemian toteutus supistui valmiiden komponenttien avulla noin 130 Python-rivistä alle 40:een. Näin tutkija voi käyttää vähemmän aikaa algoritmin tekniseen toteutukseen ja enemmän sen toiminnan ja soveltuvuuden tutkimiseen.
Pakettiin sisältyy myös Fujitsun itse kehittämiä algoritmeja. Niillä pyritään muun muassa lyhentämään kvanttikemian laskennassa tarvittavien kvanttipiirien syvyyttä sekä helpottamaan kvanttivaihe-estimoinnissa tarvittavien lähtötilojen valmistelua.
OpenQARP ei sido sovelluskehittäjää tiettyyn kvanttikoneeseen tai laskentaympäristöön. Ohjelmisto voidaan asentaa tavalliseen Pythonia tukevaan tietokoneeseen, ja se tukee NVIDIA CUDA-Q:ta taustajärjestelmänä GPU-kiihdytettyyn kvanttilaskentaan. Sitä voidaan käyttää myös Fujitsun 40 kubitin kvanttisimulaattorissa, joka toimii 1 024 A64FX-prosessoreilla varustetun PRIMEHPC FX700 -järjestelmän päällä.
OpenQARP ei lähde liikkeelle täysin kokeilemattomana. Fujitsu on tarjonnut ohjelmiston beetaversiota helmikuusta lähtien yli 80 organisaatiolle yhteisten tutkimushankkeiden ja Quantum Simulator Challenge -ohjelman kautta.
Nyt OpenQARP 0.1.0 on julkaistu kaikkien käyttöön Apache 2.0 -lisenssillä. Fujitsun tavoitteena on tehdä kvanttialgoritmeista helpommin uudelleenkäytettäviä ja nopeuttaa näin käytännön kvanttisovellusten kehittämistä.
