論文の概要: iQuantum: A Case for Modeling and Simulation of Quantum Computing Environments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.15729v1
• Date: Tue, 28 Mar 2023 04:51:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 16:33:03.495325
• Title: iQuantum: A Case for Modeling and Simulation of Quantum Computing Environments
• Title（参考訳）: iquantum:量子コンピューティング環境のモデリングとシミュレーションのケース
• Authors: Hoa T. Nguyen, Muhammad Usman, Rajkumar Buyya
• Abstract要約: iQuantumは、ハイブリッド量子古典計算環境をモデル化できる第一種シミュレーションツールキットである。 本稿では,量子コンピューティングシステムモデル,アーキテクチャ設計,概念実証実装,潜在的なユースケース,今後のiQuantumの開発について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.068803245816266
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Today's quantum computers are primarily accessible through the cloud and potentially shifting to the edge network in the future. With the rapid advancement and proliferation of quantum computing research worldwide, there has been a considerable increase in demand for using cloud-based quantum computation resources. This demand has highlighted the need for designing efficient and adaptable resource management strategies and service models for quantum computing. However, the limited quantity, quality, and accessibility of quantum resources pose significant challenges to practical research in quantum software and systems. To address these challenges, we propose iQuantum, a first-of-its-kind simulation toolkit that can model hybrid quantum-classical computing environments for prototyping and evaluating system design and scheduling algorithms. This paper presents the quantum computing system model, architectural design, proof-of-concept implementation, potential use cases, and future development of iQuantum. Our proposed iQuantum simulator is anticipated to boost research in quantum software and systems, particularly in the creation and evaluation of policies and algorithms for resource management, job scheduling, and hybrid quantum-classical task orchestration in quantum computing environments integrating edge and cloud resources.
• Abstract（参考訳）: 今日の量子コンピュータは主にクラウドを通じてアクセスでき、将来的にはエッジネットワークに移行する可能性がある。 世界中の量子コンピューティング研究の急速な発展と普及に伴い、クラウドベースの量子計算リソースの利用に対する需要が大幅に増加した。 この需要は、量子コンピューティングのための効率的で適応可能なリソース管理戦略とサービスモデルの設計の必要性を強調している。 しかし、量子資源の量、品質、アクセシビリティの制限は、量子ソフトウェアやシステムにおける実用的な研究に重大な課題をもたらす。 これらの課題に対処するために,システム設計とスケジューリングアルゴリズムをプロトタイプ化し評価するために,ハイブリッド量子古典計算環境をモデル化できる最初のits-kindシミュレーションツールキット iquantum を提案する。 本稿では,量子コンピューティングシステムモデル,アーキテクチャ設計,概念実証実装,潜在的なユースケース,今後のiQuantumの開発について述べる。 提案するiquantumシミュレータは,特にエッジとクラウドを統合した量子コンピューティング環境において,リソース管理,ジョブスケジューリング,ハイブリッド量子古典的タスクオーケストレーションのためのポリシとアルゴリズムの作成と評価において,量子ソフトウェアやシステムの研究を促進することが期待されている。

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