論文の概要: Integration of Quantum Accelerators with High Performance Computing
$\unicode{x2013}$ A Review of Quantum Programming Tools
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.06167v1
- Date: Tue, 12 Sep 2023 12:24:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-13 13:10:42.322236
- Title: Integration of Quantum Accelerators with High Performance Computing
$\unicode{x2013}$ A Review of Quantum Programming Tools
- Title（参考訳）: 量子加速器と高性能コンピューティングの融合$\unicode{x2013}$ 量子プログラミングツールのレビュー
- Authors: Amr Elsharkawy, Xiao-Ting Michelle To, Philipp Seitz, Yanbin Chen,
Yannick Stade, Manuel Geiger, Qunsheng Huang, Xiaorang Guo, Muhammad Arslan
Ansari, Christian B. Mendl, Dieter Kranzlm\"uller, and Martin Schulz
- Abstract要約: 量子コンピューティング(QC)は、より大きな計算能力を持つ新しい計算モードを導入する。
この分野の進歩は、QCが従来のHPCに取って代わらず、現在のインフラに組み込むことができることを明らかにした。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8477185635891722
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computing (QC) introduces a novel mode of computation with the
possibility of greater computational power that remains to be exploited
$\unicode{x2013}$ presenting exciting opportunities for high performance
computing (HPC) applications. However, recent advancements in the field have
made clear that QC does not supplant conventional HPC, but can rather be
incorporated into current heterogeneous HPC infrastructures as an additional
accelerator, thereby enabling the optimal utilization of both paradigms. The
desire for such integration significantly affects the development of software
for quantum computers, which in turn influences the necessary software
infrastructure. To date, previous review papers have investigated various
quantum programming tools (QPTs) (such as languages, libraries, frameworks) in
their ability to program, compile, and execute quantum circuits. However, the
integration effort with classical HPC frameworks or systems has not been
addressed. This study aims to characterize existing QPTs from an HPC
perspective, investigating if existing QPTs have the potential to be
efficiently integrated with classical computing models and determining where
work is still required. This work structures a set of criteria into an analysis
blueprint that enables HPC scientists to assess whether a QPT is suitable for
the quantum-accelerated classical application at hand.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティング(QC)は、ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)アプリケーションにエキサイティングな機会を提供するために、$\unicode{x2013}$を使わなければならないより大きな計算能力を持つ新しい計算モードを導入する。
しかし、近年の分野の発展により、QCは従来のHPCに取って代わらず、むしろ現在の異種HPCインフラに付加的な加速器として組み込むことができ、両方のパラダイムの最適利用を可能にしている。
このような統合の欲求は量子コンピュータ用ソフトウェアの開発に大きく影響し、それによって必要なソフトウェア基盤に影響を及ぼす。
これまでのレビューでは、様々な量子プログラミングツール(言語、ライブラリ、フレームワークなど)を、量子回路をプログラムし、コンパイルし、実行する能力について研究してきた。
しかし、古典的なHPCフレームワークやシステムとの統合は解決されていない。
本研究は,hpcの観点から既存のqptを特徴付けることを目的としており,既存のqptが古典的計算モデルと効率的に統合できる可能性を検証し,作業がいまだに必要である場所を決定する。
この研究は、一連の基準を分析ブループリントに構造化し、HPC科学者が量子加速古典的応用にQPTが適しているかどうかを判断できるようにする。
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