論文の概要: Programming the full stack of an open-access quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.06549v1
• Date: Fri, 11 Jun 2021 18:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-26 23:32:20.210938
• Title: Programming the full stack of an open-access quantum computer
• Title（参考訳）: オープンアクセス量子コンピュータの全スタックをプログラミングする
• Authors: Virginia Frey, Richard Rademacher, Elijah Durso-Sabina, Noah Greenberg, Nikolay Videnov, Matthew L. Day, Rajibul Islam and Crystal Senko
• Abstract要約: 量子プログラミング言語Qualaについて紹介する。 Qualaは量子ハードウェアの真のフルスタックプログラミングを可能にする。 この言語は、実際のハードウェア上での回路レベルのプログラミングと物理操作のギャップを埋めることを目的としています。
• 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: We present a new quantum programming language called "Quala" that enables true full-stack programming of quantum hardware. Quala allows seamless integration of abstraction layers such as the digital circuit layer and the analog control pulse waveform layer. Additionally, the language supports user-issued low-level hardware instructions like FPGA actions. Mid-circuit measurements and branching decision logic support real-time, adaptive programs. This flexibility allows users to write code for everything from quantum error correction to analog quantum simulation. The combination of a user-facing calibration database and a powerful symbolic algebra framework provides users with an unprecedented level of expressiveness and transparency. We display the salient characteristics of the language structure and describe how the accompanying compiler can translate programs written in any abstraction layer into precisely timed hardware commands. We intend for this language to bridge the gap between circuit-level programming and physical operations on real hardware while maintaining full transparency in each level of the stack. This eliminates the need for "behind-the-scenes" compilation and provides users with insights into the day-to-day calibration routines.
• Abstract（参考訳）: 量子ハードウェアの真のフルスタックプログラミングを可能にする新しい量子プログラミング言語「Quala」を提案する。 qualaはデジタル回路層やアナログ制御パルス波形層などの抽象層のシームレスな統合を可能にする。 さらに、FPGAアクションのような低レベルのハードウェア命令もサポートしている。 中間回路の測定と分岐決定ロジックはリアルタイム適応プログラムをサポートする。 この柔軟性により、ユーザーは量子エラー修正からアナログ量子シミュレーションまで、あらゆる種類のコードを書くことができる。 ユーザ向けキャリブレーションデータベースと強力なシンボリック代数フレームワークの組み合わせは、ユーザに前例のない表現力と透明性を提供する。 言語構造の健全な特性を示し、関連するコンパイラが任意の抽象層で書かれたプログラムを正確なタイミングでハードウェアコマンドに変換する方法について述べる。 この言語は、スタックの各レベルで完全な透過性を維持しつつ、実際のハードウェア上での回路レベルのプログラミングと物理操作の間のギャップを埋めることを意図しています。 これにより、"舞台裏"コンパイルの必要性を排除し、日々のキャリブレーションルーチンに関する洞察を提供する。

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