Fujitsu geeft kwantumsoftware met eigen algoritmen vrij op GitHub

De software werkt samen met verschillende uitvoeringsomgevingen, waaronder Fujitsu's eigen kwantumsimulator op basis van een grootschalige HPC-omgeving en het CUDA-Q-platform van NVIDIA voor hybride kwantum-klassieke computing. Voorafgaand aan de release heeft Fujitsu sinds februari 2026 al een bètaversie van de software beschikbaar gesteld aan meer dan tachtig organisaties, via gezamenlijk onderzoek en de Quantum Simulator Challenge.

Herbruikbare bouwstenen

OpenQARP bevat meer dan zeventig combineerbare bouwstenen, variërend van toestandsvoorbereiding en ansatz-lagen tot de Quantum Fourier Transform. Daarnaast telt het pakket meer dan twintig kant-en-klare algoritmen die met deze bouwstenen zijn samengesteld, waaronder de Subspace-Search Variational Quantum Eigensolver voor huidige, nog foutgevoelige kwantumapparaten en kwantumfase-estimatie voor toekomstige fouttolerante kwantumcomputers.

Volgens Fujitsu levert het gebruik van deze componenten een aanzienlijke besparing op in de benodigde programmeerinspanning. Bij onderzoek naar kwantumchemische berekeningen van elektronische toestanden van moleculen vergde de implementatie van het ADAPT-VQE-algoritme circa 130 regels Python-code; met de bouwstenen van OpenQARP werd dit teruggebracht tot minder dan 40 regels.

Het pakket bevat ook twee door Fujitsu zelf ontwikkelde algoritmen. Het Unitary pair Coupled Cluster Doubles-algoritme gebruikt vooraf berekende resultaten van klassieke computers om het aantal benodigde kwantumpoortlagen te verminderen bij de voorbereiding van de begintoestand voor kwantumchemische berekeningen. Het Density of States Quantum Phase Estimation-algoritme vermindert de last van het voorbereiden van complexe invoertoestanden voor kwantumfase-estimatie en levert efficiënter informatie over energiespectra op.

Inzetbaar op pc's en supercomputers

OpenQARP kan worden geïnstalleerd op een gewone pc met Python. Wanneer de software vanuit de broncode wordt gebouwd, kan deze ook worden gekoppeld aan NVIDIA CUDA-Q als backend, waardoor kwantumcircuits op GPU-versnelde systemen kunnen worden uitgevoerd. Daarnaast is het pakket bruikbaar op Fujitsu's 40-qubit-toestandsvectorsimulator, die is opgebouwd uit 1.024 FUJITSU Supercomputer PRIMEHPC FX700-systemen met elk een A64FX-processor van het bedrijf. Deze omgeving werd via de Quantum Simulator Challenge al ter beschikking gesteld aan de meer dan tachtig deelnemende organisaties.

Fujitsu zegt daarnaast van plan te zijn om geleidelijk ondersteuning toe te voegen voor simulatieomgevingen gebaseerd op de STAR-architectuur voor kwantumcomputing, waaraan het bedrijf onderzoek doet.

Sam Stanwyck, Director of Quantum Product bij NVIDIA: "Het aanbieden van open tools en hulpmiddelen om de ontwikkeling van kwantumtoepassingen te versnellen, is een van de belangrijkste manieren om de weg naar bruikbare kwantumcomputing te verkorten. Fujitsu’s gebruik van CUDA-Q in OpenQARP laat zien hoe de juiste open tools, in combinatie met toegang tot GPU-versnelling, ontwikkelaars in staat stellen toepassingen te bouwen en op te schalen naar praktisch inzetbare kwantumcomputing."