論文の概要: From Problem to Solution: A general Pipeline to Solve Optimisation Problems on Quantum Hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.19876v1
- Date: Fri, 28 Jun 2024 12:35:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 16:50:10.520898
- Title: From Problem to Solution: A general Pipeline to Solve Optimisation Problems on Quantum Hardware
- Title(参考訳): 問題から解決へ:量子ハードウェアの最適化問題を解決するための一般的なパイプライン
- Authors: Tobias Rohe, Simon Grätz, Michael Kölle, Sebastian Zielinski, Jonas Stein, Claudia Linnhoff-Popien,
- Abstract要約: 本稿では、複数のステージにわたる22のアクティビティの深さで新規な、包括的な量子最適化開発パイプラインを提案する。
私たちは、文献やユースケースを幅広くスクリーニングし、専門家にインタビューし、この一般的な量子パイプラインを開発するための専門知識を持ってきました。
提案するソリューションパイプラインは,ユースケース識別,ソリューションドラフト,前処理,実行,後処理の5段階に分けられる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.495439225315798
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: With constant improvements of quantum hardware and quantum algorithms, quantum advantage comes within reach. Parallel to the development of the computer at the end of the twentieth century, quantum software development will now also rapidly gain in importance and scale. On account of the inherent complexity and novelty of quantum computing (QC), as well as the expected lack of expertise of many of the stakeholders involved in its development, QC software development projects are exposed to the risk of being conducted in a crowded and unstructured way, lacking clear guidance and understanding. This paper presents a comprehensive quantum optimisation development pipeline, novel in its depth of 22 activities across multiple stages, coupled with project management insights, uniquely targeted to the late noisy intermediate-scale quantum (NISQ) [1] and early post-NISQ eras. We have extensively screened literature and use-cases, interviewed experts, and brought in our own expertise to develop this general quantum pipeline. The proposed solution pipeline is divided into five stages: Use-case Identification, Solution Draft, Pre-Processing, Execution and Post-Processing. Additionally, the pipeline contains two review points to address the project management view, the inherent risk of the project and the current technical maturity of QC technology. This work is intended as an orientation aid for all stakeholders involved in the development of QC applications and should therefore increase the chances of success of quantum software projects. We encourage researchers to adapt and extend the model where appropriate, as technological development also continues.
- Abstract(参考訳): 量子ハードウェアと量子アルゴリズムの継続的な改良により、量子優位性は到達範囲内にある。
20世紀末のコンピュータの開発と並行して、量子ソフトウェアの開発も急速に重要度と規模を増していくだろう。
量子コンピューティング(QC)の本質的な複雑さと新規性に加えて、開発に関わる多くの利害関係者の専門知識の欠如も考慮すれば、QCソフトウェア開発プロジェクトは、密集した非構造的な方法で実施されるリスクに晒され、明確なガイダンスや理解が欠如している。
本稿では,複数のステージにまたがる22のアクティビティを包括的に展開する量子最適化開発パイプラインと,遅延雑音型中間規模量子(NISQ)[1]と初期のNISQ時代を対象にしたプロジェクト管理の知見を組み合わせた。
私たちは、文献やユースケースを幅広くスクリーニングし、専門家にインタビューし、この一般的な量子パイプラインを開発するための専門知識を持ってきました。
提案するソリューションパイプラインは,ユースケース識別,ソリューションドラフト,前処理,実行,後処理の5段階に分けられる。
さらに、パイプラインには、プロジェクト管理の観点、プロジェクトの固有のリスク、そして現在のQC技術の技術的な成熟度に対処する2つのレビューポイントが含まれている。
この研究は、QCアプリケーションの開発に関わるすべての利害関係者のためのオリエンテーション支援として意図されており、量子ソフトウェアプロジェクトの成功率を高めることを目的としている。
技術開発も継続するので、研究者は適切な方法でモデルを適応し、拡張することを奨励します。
関連論文リスト
- Quantum Architecture Search: A Survey [0.0]
現実の問題を解決するための量子コンピューティングの応用は、ハードウェアの制限と、量子アルゴリズムの比較的未探索の状況によって、いまだに妨げられている。
量子回路(PQC)の自動生成に関する研究は注目されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-10T12:17:46Z) - Advancing Quantum Software Engineering: A Vision of Hybrid Full-Stack Iterative Model [5.9478154558776435]
本稿では,Quantum Software Develop-mentライフサイクルのビジョンを紹介する。
量子コンピューティングと古典コンピューティングを統合するハイブリッドフルスタック反復モデルを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-18T11:18:33Z) - Towards Quantum-Native Communication Systems: New Developments, Trends,
and Challenges [63.67245855948243]
調査では、量子ドメイン(QD)マルチインプットマルチアウトプット(MIMO)、QD非直交多重アクセス(NOMA)、量子セキュアダイレクト通信(QSDC)などの技術を調査した。
量子センシング、量子レーダ、量子タイミングの現在の状況は、将来の応用をサポートするために簡単にレビューされる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-09T09:45:52Z) - Quantum Software Engineering Challenges from Developers' Perspective:
Mapping Research Challenges to the Proposed Workflow Model [5.287156503763459]
量子プログラムのソフトウェア工学は2つの方向からアプローチすることができる。
本稿では、量子コンピューティングのワークフローから始め、既存のソフトウェア工学の研究をこのワークフローにマッピングすることでギャップを埋めることを目的とする。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-02T13:32:31Z) - Preparing random state for quantum financing with quantum walks [1.2074552857379273]
本稿では,古典的ハードウェア上で量子コンピュータや量子シミュレータで実行可能な量子状態に古典的データをロードする効率的な手法を提案する。
Qiskitを使ったSSQWの実装の実践例がオープンソースソフトウェアとしてリリースされた。
所望の確率振幅分布を生成するための有望な方法として、その可能性を示すことは、量子シミュレーションによるオプション価格設定におけるSSQWの適用の可能性を強調している。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-24T08:01:35Z) - Assessing requirements to scale to practical quantum advantage [56.22441723982983]
大規模量子アプリケーションに必要なリソースを推定するために,スタックの層を抽象化し,量子リソース推定のためのフレームワークを開発する。
3つのスケールされた量子アプリケーションを評価し、実用的な量子優位性を達成するために数十万から数百万の物理量子ビットが必要であることを発見した。
私たちの研究の目標は、より広範なコミュニティがスタック全体の設計選択を探索できるようにすることで、実用的な量子的優位性に向けた進歩を加速することにあります。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-14T18:50:27Z) - DQC$^2$O: Distributed Quantum Computing for Collaborative Optimization
in Future Networks [54.03701670739067]
本稿では、将来のネットワークにおける最適化タスクを解決するために、量子コンピュータと量子チャネルを管理するための適応型分散量子コンピューティング手法を提案する。
提案手法に基づいて,スマートグリッド管理やIoT連携,UAV軌道計画など,今後のネットワークにおける協調最適化の潜在的な応用について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-16T02:44:52Z) - Full-stack quantum computing systems in the NISQ era: algorithm-driven
and hardware-aware compilation techniques [1.3496450124792878]
現在のフルスタック量子コンピューティングシステムの概要について概説する。
我々は、隣接する層間の密な共設計と垂直な層間設計の必要性を強調します。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-13T13:26:56Z) - Quantum circuit architecture search on a superconducting processor [56.04169357427682]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、ファイナンス、機械学習、化学といった様々な分野において、証明可能な計算上の優位性を得るための強力な証拠を示している。
しかし、現代のVQAで利用されるアンザッツは、表現性と訓練性の間のトレードオフのバランスをとることができない。
8量子ビット超伝導量子プロセッサ上でVQAを強化するために,効率的な自動アンサッツ設計技術を適用した最初の実証実験を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-04T01:53:42Z) - On exploring the potential of quantum auto-encoder for learning quantum systems [60.909817434753315]
そこで我々は,古典的な3つのハードラーニング問題に対処するために,QAEに基づく効果的な3つの学習プロトコルを考案した。
私たちの研究は、ハード量子物理学と量子情報処理タスクを達成するための高度な量子学習アルゴリズムの開発に新たな光を当てています。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-29T14:01:40Z) - Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms [88.71725630554758]
本稿では、QAS(Quantum Architecture Search)と呼ばれるリソースと実行時の効率的なスキームを提案する。
QASは、よりノイズの多い量子ゲートを追加することで得られる利点と副作用のバランスをとるために、自動的にほぼ最適アンサッツを求める。
数値シミュレータと実量子ハードウェアの両方に、IBMクラウドを介してQASを実装し、データ分類と量子化学タスクを実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-20T12:06:27Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。