論文の概要: Extending C++ for Heterogeneous Quantum-Classical Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.03935v1
• Date: Thu, 8 Oct 2020 12:49:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-29 15:46:05.571247
• Title: Extending C++ for Heterogeneous Quantum-Classical Computing
• Title（参考訳）: 不均一量子古典計算のための拡張C++
• Authors: Thien Nguyen, Anthony Santana, Tyler Kharazi, Daniel Claudino, Hal Finkel, Alexander McCaskey
• Abstract要約: qcorはC++とコンパイラの実装の言語拡張で、異種量子古典プログラミング、コンパイル、単一ソースコンテキストでの実行を可能にする。 我々の研究は、量子言語で高レベルな量子カーネル(関数)を表現できる、第一種C++コンパイラを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 56.782064931823015
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present qcor - a language extension to C++ and compiler implementation that enables heterogeneous quantum-classical programming, compilation, and execution in a single-source context. Our work provides a first-of-its-kind C++ compiler enabling high-level quantum kernel (function) expression in a quantum-language agnostic manner, as well as a hardware-agnostic, retargetable compiler workflow targeting a number of physical and virtual quantum computing backends. qcor leverages novel Clang plugin interfaces and builds upon the XACC system-level quantum programming framework to provide a state-of-the-art integration mechanism for quantum-classical compilation that leverages the best from the community at-large. qcor translates quantum kernels ultimately to the XACC intermediate representation, and provides user-extensible hooks for quantum compilation routines like circuit optimization, analysis, and placement. This work details the overall architecture and compiler workflow for qcor, and provides a number of illuminating programming examples demonstrating its utility for near-term variational tasks, quantum algorithm expression, and feed-forward error correction schemes.
• Abstract（参考訳）: 我々は,C++とコンパイラ実装の言語拡張であるqcorを紹介し,単一ソースコンテキストにおける異種量子古典型プログラミング,コンパイル,実行を可能にする。 我々の研究は、ハードウェアに依存しない再ターゲット可能なコンパイラワークフローと同様に、量子言語に依存しない高レベルの量子カーネル(関数)表現を可能にする、第一種C++コンパイラを提供する。 qcorは、新しいclangプラグインインターフェイスを利用し、xaccシステムレベルの量子プログラミングフレームワークを基盤として、コミュニティ全体のベストを活用した量子古典的コンパイルのための最先端の統合メカニズムを提供する。 qcorは量子カーネルを最終的にxacc中間表現に変換し、回路最適化、解析、配置といった量子コンパイルルーチンのユーザ拡張フックを提供する。 この研究はqcorの全体的なアーキテクチャとコンパイラのワークフローを詳述し、近時変分タスク、量子アルゴリズム表現、フィードフォワード誤り訂正スキームの実用性を実証する多くのプログラミング例を提供している。

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