Fugu-MT 論文翻訳(概要): Beyond the Buzz: Strategic Paths for Enabling Useful NISQ Applications

論文の概要: Beyond the Buzz: Strategic Paths for Enabling Useful NISQ Applications

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14561v1
Date: Thu, 23 May 2024 13:40:28 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-05-24 14:55:28.166036
Title: Beyond the Buzz: Strategic Paths for Enabling Useful NISQ Applications
Title（参考訳）: Beyond the Buzz: 有用なNISQアプリケーションを実現するための戦略パス
Authors: Pratibha Raghupati Hegde, Oleksandr Kyriienko, Hermanni Heimonen, Panagiotis Tolias, Gilbert Netzer, Panagiotis Barkoutsos, Ricardo Vinuesa, Ivy Peng, Stefano Markidis,
Abstract要約: 我々は、現実世界のNISQ量子アプリケーションはまだ古典的アプリケーションを超えていないと主張している。 NISQコンピューティングを実用的で有用な実装に導くための3つの重要な戦略を特定した。
参考スコア（独自算出の注目度）: 12.87609233820346
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: There is much debate on whether quantum computing on current NISQ devices, consisting of noisy hundred qubits and requiring a non-negligible usage of classical computing as part of the algorithms, has utility and will ever offer advantages for scientific and industrial applications with respect to traditional computing. In this position paper, we argue that while real-world NISQ quantum applications have yet to surpass their classical counterparts, strategic approaches can be used to facilitate advancements in both industrial and scientific applications. We have identified three key strategies to guide NISQ computing towards practical and useful implementations. Firstly, prioritizing the identification of a "killer app" is a key point. An application demonstrating the distinctive capabilities of NISQ devices can catalyze broader development. We suggest focusing on applications that are inherently quantum, e.g., pointing towards quantum chemistry and material science as promising domains. These fields hold the potential to exhibit benefits, setting benchmarks for other applications to follow. Secondly, integrating AI and deep-learning methods into NISQ computing is a promising approach. Examples such as quantum Physics-Informed Neural Networks and Differentiable Quantum Circuits (DQC) demonstrate the synergy between quantum computing and AI. Lastly, recognizing the interdisciplinary nature of NISQ computing, we advocate for a co-design approach. Achieving synergy between classical and quantum computing necessitates an effort in co-designing quantum applications, algorithms, and programming environments, and the integration of HPC with quantum hardware. The interoperability of these components is crucial for enabling the full potential of NISQ computing.
Abstract（参考訳）: 現在のNISQデバイスにおける量子コンピューティングは、ノイズの多い数百量子ビットで構成され、アルゴリズムの一部として古典コンピューティングの非無視的な使用を必要とするかどうかについては、多くの議論がある。本論文では,実世界のNISQ量子アプリケーションはまだ従来のアプリケーションを超えていないが,産業的および科学的な応用の進展を促進するために戦略的なアプローチを用いることができると論じる。 NISQコンピューティングを実用的で有用な実装に導くための3つの重要な戦略を特定した。まず、"キラーアプリ"の識別を優先することが重要なポイントです。 NISQデバイスの特長を示すアプリケーションは、より広範な開発を促進することができる。我々は、量子化学や物質科学を将来性のある領域として指している、本質的に量子であるアプリケーションに焦点をあてることを提案する。これらのフィールドはメリットを示す可能性を秘めており、他のアプリケーションが従うためのベンチマークを設定している。第二に、AIとディープラーニングメソッドをNISQコンピューティングに統合することは、有望なアプローチである。量子物理学インフォームドニューラルネットワークや微分可能な量子回路(DQC)のような例は、量子コンピューティングとAIの相乗効果を示している。最後に、NISQコンピューティングの学際的性質を認識し、共同設計アプローチを提唱する。古典コンピューティングと量子コンピューティングの相乗効果を達成するためには、量子アプリケーション、アルゴリズム、プログラミング環境の共同設計と、HPCと量子ハードウェアの統合が必要である。これらのコンポーネントの相互運用性は、NISQコンピューティングの完全な可能性を実現するために不可欠である。

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