論文の概要: QParallel: Explicit Parallelism for Programming Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.03680v1
• Date: Fri, 7 Oct 2022 16:35:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-23 08:06:16.072869
• Title: QParallel: Explicit Parallelism for Programming Quantum Computers
• Title（参考訳）: qparallel: 量子コンピュータプログラミングのための明示的並列性
• Authors: Thomas H\"aner, Vadym Kliuchnikov, Martin Roetteler, Mathias Soeken, Alexander Vaschillo
• Abstract要約: 並列量子プログラミングのための言語拡張を提案する。 QParallelは、現在の量子プログラミング言語における並列性に関する曖昧さを取り除く。 並列化によって最も利益を上げるサブルーチンを識別し,並列領域の配置にプログラマを誘導するツールを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.10004571940546
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a language extension for parallel quantum programming to (1) remove ambiguities concerning parallelism in current quantum programming languages and (2) facilitate space-time tradeoff investigations in quantum computing. While the focus of similar libraries in the domain of classical computing (OpenMP, OpenACC, etc.) is to divide a computation into multiple threads, the main goal of QParallel is to keep the compiler and the runtime system from introducing parallelism-inhibiting dependencies, e.g., through reuse of qubits in automatic qubit management. We describe the syntax and semantics of the proposed language extension, implement a prototype based on Q#, and present several examples and use cases to illustrate its performance benefits. Moreover, we introduce a tool that guides programmers in the placement of parallel regions by identifying the subroutines that profit most from parallelization, which is especially useful if the programmer's knowledge of the source code is limited. Support for QParallel can be added to any multithreading library and language extension, including OpenMP and OpenACC.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,(1)現在の量子プログラミング言語における並列性に関する曖昧さを排除し,(2)量子コンピューティングにおける時空間トレードオフ調査を促進するために,並列量子プログラミングのための言語拡張を提案する。 古典コンピューティングの分野(OpenMP、OpenACCなど)における同様のライブラリの焦点は、計算を複数のスレッドに分割することであるが、QParallelの主な目標は、自動キュービット管理におけるクォービットの再利用を通じて、コンパイラとランタイムシステムが並列性を阻害する依存関係を導入しないようにすることである。 提案する言語拡張の構文とセマンティクスを説明し、Q#に基づいたプロトタイプを実装し、そのパフォーマンス上の利点を示すいくつかの例とユースケースを示す。 さらに,並列化によって最も利益を得られるサブルーチンを識別することにより,並列領域の配置をプログラマに指導するツールを提案する。 QParallelのサポートは、OpenMPやOpenACCなど、あらゆるマルチスレッドライブラリや言語拡張に追加することができる。

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