論文の概要: Quingo: A Programming Framework for Heterogeneous Quantum-Classical
Computing with NISQ Features
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.01686v2
- Date: Sat, 7 Aug 2021 08:23:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-04 00:55:24.477406
- Title: Quingo: A Programming Framework for Heterogeneous Quantum-Classical
Computing with NISQ Features
- Title（参考訳）: Quingo: NISQ機能を備えた異種量子古典計算のためのプログラミングフレームワーク
- Authors: The Quingo Development Team
- Abstract要約: HQCCアプリケーション上でのプログラマビリティを実現するために,量子古典的ソフトウェアとハードウェアの統合と管理を行うQuingoフレームワークを提案する。
また、タイマに基づくタイミング制御と不透明な操作定義を強調する外部ドメイン固有言語であるQuingo言語を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The increasing control complexity of Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ)
systems underlines the necessity of integrating quantum hardware with quantum
software. While mapping heterogeneous quantum-classical computing (HQCC)
algorithms to NISQ hardware for execution, we observed a few dissatisfactions
in quantum programming languages (QPLs), including difficult mapping to
hardware, limited expressiveness, and counter-intuitive code. Also, noisy
qubits require repeatedly performed quantum experiments, which explicitly
operate low-level configurations, such as pulses and timing of operations. This
requirement is beyond the scope or capability of most existing QPLs.
We summarize three execution models to depict the quantum-classical
interaction of existing QPLs. Based on the refined HQCC model, we propose the
Quingo framework to integrate and manage quantum-classical software and
hardware to provide the programmability over HQCC applications and map them to
NISQ hardware. We propose a six-phase quantum program life-cycle model matching
the refined HQCC model, which is implemented by a runtime system. We also
propose the Quingo programming language, an external domain-specific language
highlighting timer-based timing control and opaque operation definition, which
can be used to describe quantum experiments. We believe the Quingo framework
could contribute to the clarification of key techniques in the design of future
HQCC systems.
- Abstract（参考訳）: ノイズ中間スケール量子(NISQ)システムの制御複雑性の増大は、量子ハードウェアと量子ソフトウェアを統合する必要性を浮き彫りにする。
ヘテロジニアスな量子古典計算(HQCC)アルゴリズムをNISQハードウェアにマッピングしながら、ハードウェアへのマッピングの難しさ、限定表現性、反直観的コードなど、量子プログラミング言語(QPL)のいくつかの不満を観察した。
また、ノイズ量子ビットは繰り返し実行される量子実験を必要とし、パルスや操作のタイミングなどの低レベルな構成を明示的に操作する。
この要件は、既存のほとんどのQPLの範囲や能力を超えています。
既存のQPLの量子-古典的相互作用を記述するために,3つの実行モデルを要約する。
改良されたHQCCモデルに基づいて量子古典的ソフトウェアとハードウェアの統合と管理を行うQuingoフレームワークを提案し,HQCCアプリケーション上でプログラム可能性を提供し,NISQハードウェアにマップする。
本稿では,実行時システムによって実装されたHQCCモデルに適合する6相量子プログラムライフサイクルモデルを提案する。
また、タイマに基づくタイミング制御と不透明な操作定義を強調する外部ドメイン固有言語であるQuingo言語を提案し、量子実験を記述できる。
我々は、将来のHQCCシステムの設計において、Quingoフレームワークが重要なテクニックの明確化に寄与すると考えている。
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