論文の概要: Peel $\mid$ Pile? Cross-Framework Portability of Quantum Software

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.06289v1
• Date: Sat, 12 Mar 2022 00:08:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 07:31:18.801169
• Title: Peel $\mid$ Pile? Cross-Framework Portability of Quantum Software
• Title（参考訳）: ピールは$\mid$ pile? 量子ソフトウェアのクロスフレームワークポータビリティ
• Authors: Manuel Sch\"onberger, Maja Franz, Stefanie Scherzinger, Wolfgang Mauerer
• Abstract要約: 近年、様々なベンダーが量子ソフトウェアフレームワークを利用可能にしている。しかし、ベンダー固有のフレームワークでは、コードのポータビリティが危険にさらされている。 ソフトウェア実装の観点から、人気のある量子フレームワークを比較します。 量子とフレームワーク固有の部分は、サイズの観点から非常に管理可能なので、実際にはフレームワーク間のポーティングは低効率である、と私たちは主張する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.273552344953293
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In recent years, various vendors have made quantum software frameworks available. Yet with vendor-specific frameworks, code portability seems at risk, especially in a field where hardware and software libraries have not yet reached a consolidated state, and even foundational aspects of the technologies are still in flux. Accordingly, the development of vendor-independent quantum programming languages and frameworks is often suggested. This follows the established architectural pattern of introducing additional levels of abstraction into software stacks, thereby piling on layers of abstraction. Yet software architecture also provides seemingly less abstract alternatives, namely to focus on hardware-specific formulations of problems that peel off unnecessary layers. In this article, we quantitatively and experimentally explore these strategic alternatives, and compare popular quantum frameworks from the software implementation perspective. We find that for several specific, yet generalisable problems, the mathematical formulation of the problem to be solved is not just sufficiently abstract and serves as precise description, but is likewise concrete enough to allow for deriving framework-specific implementations with little effort. Additionally, we argue, based on analysing dozens of existing quantum codes, that porting between frameworks is actually low-effort, since the quantum- and framework-specific portions are very manageable in terms of size, commonly in the order of mere hundreds of lines of code. Given the current state-of-the-art in quantum programming practice, this leads us to argue in favour of peeling off unnecessary abstraction levels.
• Abstract（参考訳）: 近年、様々なベンダーが量子ソフトウェアフレームワークを利用可能にしている。 しかしベンダ固有のフレームワークでは、特にハードウェアやソフトウェアライブラリがまだ統合された状態に達していない分野において、コードのポータビリティが危険にさらされているように思われる。 そのため、ベンダーに依存しない量子プログラミング言語やフレームワークの開発がしばしば提案される。 これは、ソフトウェアスタックに新たな抽象化レベルを導入するという確立したアーキテクチャパターンに従っている。 しかし、ソフトウェアアーキテクチャは、不必要なレイヤーを剥がすハードウェア固有の問題定式化にフォーカスする、一見抽象的でない代替案も提供しています。 本稿では,これらの戦略的選択肢を定量的かつ実験的に検討し,ソフトウェア実装の観点から人気のある量子フレームワークを比較する。 いくつかの特定の、しかし一般化可能な問題に対して、解決すべき問題の数学的定式化は、単に十分に抽象的で正確な記述として機能するだけでなく、フレームワーク固有の実装をほとんど努力せずに導出できるほど具体的である。 さらに、数十の既存の量子コードを分析し、フレームワーク間のポーティングは実際には低効率である、と我々は主張する。 量子プログラミングの実践における現在の最先端を考えると、これは不要な抽象化レベルを取り除こうとする議論に繋がる。

関連論文リスト

• Qrisp: A Framework for Compilable High-Level Programming of Gate-Based Quantum Computers [0.52197339162908]
  ハイレベルプログラミングパラダイムと量子ハードウェアのギャップを埋めるために設計されたフレームワークであるQrispを紹介する。 Qrispの特長は、プログラムを回路レベルにコンパイルし、既存の物理バックエンドで実行可能にすることである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-20T23:40:22Z)
• An Abstraction Hierarchy Toward Productive Quantum Programming [0.3640881838485995]
  本稿では,量子ソフトウェア工学を支援する抽象階層を提案する。 現在の技術で見られるプログラミング、実行、ハードウェアモデル間の重複の結果について論じる。 私たちの研究は、量子プログラミングにおける具体的な概念上の課題とギャップを指していますが、第一のテーマは、進化は抽象的階層についての考え方に直感的に焦点を当てることです。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-22T18:48:36Z)
• Design Verification of the Quantum Control Stack [0.5089990359065384]
  本論文は量子コンピューティングの紹介と,古典的デバイス検証技術の適用方法の紹介として機能する。 量子制御スタックを構築する上での2つの大きな課題は、エッジでの正確な決定論的最適化操作と、中間層でのスケールアウト処理である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-08T16:51:48Z)
• Quantum algorithms: A survey of applications and end-to-end complexities [90.05272647148196]
  期待されている量子コンピュータの応用は、科学と産業にまたがる。 本稿では,量子アルゴリズムの応用分野について検討する。 私たちは、各領域における課題と機会を"エンドツーエンド"な方法で概説します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-04T17:53:55Z)
• The Basis of Design Tools for Quantum Computing: Arrays, Decision Diagrams, Tensor Networks, and ZX-Calculus [55.58528469973086]
  量子コンピュータは、古典的コンピュータが決して起こらない重要な問題を効率的に解決することを約束する。 完全に自動化された量子ソフトウェアスタックを開発する必要がある。 この研究は、今日のツールの"内部"の外観を提供し、量子回路のシミュレーション、コンパイル、検証などにおいてこれらの手段がどのように利用されるかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-10T19:00:00Z)
• Assessing requirements to scale to practical quantum advantage [56.22441723982983]
  大規模量子アプリケーションに必要なリソースを推定するために,スタックの層を抽象化し,量子リソース推定のためのフレームワークを開発する。 3つのスケールされた量子アプリケーションを評価し、実用的な量子優位性を達成するために数十万から数百万の物理量子ビットが必要であることを発見した。 私たちの研究の目標は、より広範なコミュニティがスタック全体の設計選択を探索できるようにすることで、実用的な量子的優位性に向けた進歩を加速することにあります。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-14T18:50:27Z)
• Quantum Advantage Seeker with Kernels (QuASK): a software framework to speed up the research in quantum machine learning [0.9217021281095907]
  QuASKはPythonで書かれたオープンソースの量子機械学習フレームワークである。 量子カーネルを通じてデータを解析するために、最も最先端のアルゴリズムを実装している。 データセットのダウンロード、前処理、量子機械学習ルーチン、分析と視覚化のためのコマンドラインツールとして使用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T13:43:16Z)
• Tangelo: An Open-source Python Package for End-to-end Chemistry Workflows on Quantum Computers [85.21205677945196]
  Tangelo(タンジェロ)は、量子コンピュータ上でエンドツーエンド化学を開発するためのオープンソースのPythonソフトウェアパッケージである。 量子ハードウェアで成功した実験の設計を支援し、量子アルゴリズムの発展を促進することを目的としている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-24T17:44:00Z)
• Software-Hardware Co-Optimization for Computational Chemistry on Superconducting Quantum Processors [4.084801767163807]
  アプリケーション、コンパイラ、ハードウェアを共同設計することで、重要な新しい最適化が発見できることを示す。 パウリ文字列を利用して、プログラムサイズを最小限の精度で圧縮できる重要なプログラムコンポーネントを識別する。 また、Pauli文字列シミュレーション回路の構造を利用して、新しいハードウェアアーキテクチャとコンパイラを調整し、実行オーバーヘッドを最大99%削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-15T03:45:26Z)
• Heterogeneous Multipartite Entanglement Purification for Size-Constrained Quantum Devices [68.8204255655161]
  不完全生成後の絡み合い資源の浄化は、量子アーキテクチャーでそれらを使用するための必要不可欠なステップである。 ここでは、過去20年間に探索された多国間国家の典型的浄化パラダイムから逸脱する。 ベル対のような小さな犠牲状態は、これらの同じ状態の余分なコピーよりも多粒子状態の浄化に有用であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-23T19:00:00Z)
• Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
  本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。 また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。