論文の概要: A Reference Architecture for Quantum Computing as a Service
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.04578v1
- Date: Sat, 3 Jun 2023 17:48:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-08 13:23:17.023536
- Title: A Reference Architecture for Quantum Computing as a Service
- Title（参考訳）: サービスとしての量子コンピューティングのための参照アーキテクチャ
- Authors: Aakash Ahmad, Ahmed B. Altamimi, Jamal Aqib
- Abstract要約: 量子コンピュータ(QC)は、デジタル回路とモジュラーソフトウェアによって駆動される従来のシステムやプラットフォームを置き換える、コンピューティングの現状を破壊することを目的としている。
量子力学に依存するQCは、従来のデジタルコンピューティングシステムよりも「量子計算上の優位性」を達成することができる。
本研究は,サービスとしての量子コンピューティングを実現するための参照アーキテクチャの開発に寄与する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computers (QCs) aim to disrupt the status-quo of computing --
replacing traditional systems and platforms that are driven by digital circuits
and modular software -- with hardware and software that operates on the
principle of quantum mechanics. QCs that rely on quantum mechanics can exploit
quantum circuits (i.e., quantum bits for manipulating quantum gates) to achieve
"quantum computational supremacy" over traditional, i.e., digital computing
systems. Currently, the issues that impede mass-scale adoption of quantum
systems are rooted in the fact that building, maintaining, and/or programming
QCs is a complex and radically distinct engineering paradigm when compared to
challenges of classical computing and software engineering. Quantum service
orientation is seen as a solution that synergises the research on service
computing and quantum software engineering (QSE) to allow developers and users
to build and utilise quantum software services based on pay-per-shot utility
computing model. The pay-per-shot model represents a single execution of
instruction on quantum processing unit and it allows vendors (e.g., Amazon
Braket) to offer their QC platforms, simulators, software services etc. to
enterprises and individuals who do not need to own or maintain quantum systems.
This research contributes by 1) developing a reference architecture for
enabling quantum computing as a service, 2) implementing microservices with the
quantum-classic split pattern as an architectural use-case, and 3) evaluating
the reference architecture based on feedback by 22 practitioners. In the QSE
context, the research focuses on unifying architectural methods and
service-orientation patterns to promote reuse knowledge and best practices to
tackle emerging and futuristic challenges of architecting and implementing
Quantum Computing as a Service (QCaaS).
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータ(QC)は、デジタル回路とモジュラーソフトウェアによって駆動される従来のシステムやプラットフォームを、量子力学の原理に基づいて動作するハードウェアとソフトウェアで置き換えることを目的としている。
量子力学に依存するqcは、量子回路(量子ゲートを操作する量子ビット)を利用して、従来のデジタルコンピューティングシステムよりも「量子計算超越性」を達成することができる。
現在、量子システムの大規模導入を妨げる問題は、古典的なコンピューティングやソフトウェア工学の課題と比較して、QCの構築、保守、および/またはプログラミングが複雑で根本的に異なるエンジニアリングパラダイムであるという事実に根ざしている。
量子サービス指向(quantum service orientation)は、サービスコンピューティングと量子ソフトウェア工学(quantum software engineering, QSE)の研究を相乗するソリューションであり、開発者とユーザが、ペイパーショットユーティリティコンピューティングモデルに基づいて量子ソフトウェアサービスを構築して利用できるようにする。
pay-per-shotモデルは量子処理ユニットでの命令の単一実行を表しており、ベンダー(例えばamazon braket)が量子システムを所有したり維持したりする必要のない企業や個人に対して、qcプラットフォーム、シミュレーター、ソフトウェアサービスなどを提供することができる。
この研究は貢献する
1)量子コンピューティングをサービスとして実現するためのリファレンスアーキテクチャの開発
2)アーキテクチャ上のユースケースとしての量子古典的分割パターンによるマイクロサービスの実装
3)22名の実践者からのフィードバックに基づいて基準アーキテクチャを評価する。
QSEの文脈では、量子コンピューティング・アズ・ア・サービス(QCaaS)を設計・実装する新たな未来的課題に取り組むために、再利用知識とベストプラクティスを促進するためにアーキテクチャ手法とサービス指向パターンを統合することに焦点を当てている。
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