論文の概要: New Abstractions for Quantum Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.02578v1
• Date: Sun, 5 Mar 2023 04:22:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-07 18:53:11.631450
• Title: New Abstractions for Quantum Computing
• Title（参考訳）: 量子コンピューティングの新しい抽象化
• Authors: Casey Duckering
• Abstract要約: 量子コンピュータシステムから最大限の利益を得るためには、新しいあるいは量子化された抽象化が必要である、と我々は主張する。 この論文は、量子コンピュータの設計とプログラムの方法の中核となる3つの抽象化の例によって支持されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1929584800629673
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The field of quantum computing is at an exciting time where we are constructing novel hardware, evaluating algorithms, and finding out what works best. As qubit technology grows and matures, we need to be ready to design and program larger quantum computer systems. An important aspect of systems design is layered abstractions to reduce complexity and guide intuition. Classical computer systems have built up many abstractions over their history including the layers of the hardware stack and programming abstractions like loops. Researchers initially ported these abstractions with little modification when designing quantum computer systems and only in recent years have some of those abstractions been broken in the name of optimization and efficiency. We argue that new or quantum-tailored abstractions are needed to get the most benefit out of quantum computer systems. We keep the benefits gained through breaking old abstraction by finding abstractions aligned with quantum physics and the technology. This dissertation is supported by three examples of abstractions that could become a core part of how we design and program quantum computers: third-level logical state as scratch space, memory as a third spacial dimension for quantum data, and hierarchical program structure.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの分野は、新しいハードウェアを構築し、アルゴリズムを評価し、何がベストかを見つけるというエキサイティングな時期にあります。 量子ビット技術が成長し成熟するにつれ、より大きな量子コンピュータシステムの設計とプログラムの準備が整う必要がある。 システム設計の重要な側面は、複雑さを減らし直観を導くための抽象化層である。 古典的なコンピュータシステムは、ハードウェアスタックの層やループのようなプログラミング抽象化など、その歴史の多くの抽象化を構築してきた。 研究者は当初、量子コンピュータシステムを設計する際にほとんど変更を加えることなくこれらの抽象化を移植したが、近年になって最適化と効率の名でいくつかの抽象化が破られた。 量子コンピュータシステムから最も利益を得るためには、新しいあるいは量子化された抽象化が必要である、と我々は主張する。 量子物理学とこの技術に合わせた抽象概念を見つけることで、古い抽象概念を破ることで得られる利点を保ちます。 この論文は、量子コンピュータの設計とプログラムの仕方の核となる3つの抽象化の例によって支持されている:スクラッチスペースとしての第三レベルの論理状態、量子データのための第三の空間次元としてのメモリ、階層的プログラム構造。

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