論文の概要: InQuIR: Intermediate Representation for Interconnected Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.00267v1
• Date: Wed, 1 Feb 2023 06:19:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-02 17:51:44.812737
• Title: InQuIR: Intermediate Representation for Interconnected Quantum Computers
• Title（参考訳）: InQuIR:相互接続型量子コンピュータの中間表現
• Authors: Shin Nishio and Ryo Wakizaka
• Abstract要約: InQuIRは、分散量子システム上での通信と計算を表現できる表現である。 デッドロックなどの分散プログラムで発生する問題を説明するために,InQuIRで記述した例を挙げる。 また、InQuIR用のソフトウェアツールを提供し、量子回路の計算コストを評価する。
• 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: Various physical constraints limit the number of qubits that can be implemented in a single quantum processor, and thus it is necessary to connect multiple quantum processors via quantum interconnects. While several compiler implementations for interconnected quantum computers have been proposed, there is no suitable representation as their compilation target. The lack of such representation impairs the reusability of compiled programs and makes it difficult to reason formally about the complicated behavior of distributed quantum programs. We propose InQuIR, an intermediate representation that can express communication and computation on distributed quantum systems. InQuIR has formal semantics that allows us to describe precisely the behaviors of distributed quantum programs. We give examples written in InQuIR to illustrate the problems arising in distributed programs, such as deadlock. We present a roadmap for static verification using type systems to deal with such a problem. We also provide software tools for InQuIR and evaluate the computational costs of quantum circuits under various conditions. Our tools are available at https://github.com/team-InQuIR/InQuIR.
• Abstract（参考訳）: 様々な物理的制約は単一の量子プロセッサに実装できる量子ビットの数を制限するため、量子インターコネクトを介して複数の量子プロセッサを接続する必要がある。 相互接続型量子コンピュータのためのいくつかのコンパイラ実装が提案されているが、そのコンパイル対象として適切な表現は存在しない。 このような表現の欠如は、コンパイルされたプログラムの再利用性を損なうものであり、分散量子プログラムの複雑な振る舞いを正式に推論することは困難である。 分散量子システム上での通信と計算を表現できる中間表現であるInQuIRを提案する。 InQuIRには形式的な意味論があり、分散量子プログラムの挙動を正確に記述することができる。 デッドロックなどの分散プログラムで発生する問題を説明するために,InQuIRで記述した例を示す。 このような問題に対処するために,型システムを用いた静的検証のロードマップを示す。 また、様々な条件下で量子回路の計算コストを問い合わせ評価するためのソフトウェアツールを提供する。 私たちのツールはhttps://github.com/team-InQuIR/InQuIRで利用可能です。

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