トポロジカル量子計算の実行環境を提供、事例で学ぶ高性能サーバ基盤の実力

　量子コンピュータの本命と目される「トポロジカル量子計算技術」。その実現の鍵となる「マヨラナ粒子」と「量子スピン液体」の最先端研究に取り組む、横浜国立大学 大学院工学研究院 准教授の那須譲治氏が参画する研究チームは、マヨラナ粒子の存在を共同研究で実証したことで、世界から注目されている。

　同氏の研究テーマの中でも重要なのが、「量子スピン液体」と呼ばれる磁性体に対する解析／数値計算により、実験結果のモデルの確かさを明らかにすることだ。だが、量子系の計算には膨大な計算リソースが必要で、たとえスーパーコンピュータを使っても扱えるデータ量は限られる。そこで同氏は「キタエフ模型」と呼ばれる理論模型を使い、現実的な時間でモンテカルロ法による解析／数値計算を可能にした。

　その計算環境である研究室で構築された、トータル400コア以上のコストパフォーマンスの高いクラスタシステムにおいて採用されたのが、可能な限りCPUを増大でき、大容量なメモリを備えた、高性能サーバプラットフォームだ。本資料では、同サーバプラットフォームが最先端の研究をどう支えているのかを詳しく解説する。