論文の概要: Qubernetes: Towards a Unified Cloud-Native Execution Platform for Hybrid Classic-Quantum Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.01436v1
- Date: Fri, 19 Jul 2024 06:33:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-19 05:08:47.993720
- Title: Qubernetes: Towards a Unified Cloud-Native Execution Platform for Hybrid Classic-Quantum Computing
- Title（参考訳）: Qubernetes: ハイブリッド古典量子コンピューティングのための統一クラウドネイティブ実行プラットフォームを目指す
- Authors: Vlad Stirbu, Otso Kinanen, Majid Haghparast, Tommi Mikkonen,
- Abstract要約: 量子コンピューティングの出現は、多くの科学的および産業的アプリケーションドメインを変換できる革命的パラダイムを提案する。
量子コンピュータが、現在のコンピュータが持つ以上の計算をスケールできる能力は、特定のアルゴリズムタスクに対してより優れたパフォーマンスと効率をもたらす。
本稿では,ハイブリッド古典量子アプリケーションを大規模に構築することによる課題に対処する統一実行モデルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2649161260425723
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Context: The emergence of quantum computing proposes a revolutionary paradigm that can radically transform numerous scientific and industrial application domains. The ability of quantum computers to scale computations beyond what the current computers are capable of implies better performance and efficiency for certain algorithmic tasks. Objective: However, to benefit from such improvement, quantum computers must be integrated with existing software systems, a process that is not straightforward. In this paper, we propose a unified execution model that addresses the challenges that emerge from building hybrid classical-quantum applications at scale. Method: Following the Design Science Research methodology, we proposed a convention for mapping quantum resources and artifacts to Kubernetes concepts. Then, in an experimental Kubernetes cluster, we conducted experiments for scheduling and executing quantum tasks on both quantum simulators and hardware. Results: The experimental results demonstrate that the proposed platform Qubernetes (or Kubernetes for quantum) exposes the quantum computation tasks and hardware capabilities following established cloud-native principles, allowing seamless integration into the larger Kubernetes ecosystem. Conclusion: The quantum computing potential cannot be realised without seamless integration into classical computing. By validating that it is practical to execute quantum tasks in a Kubernetes infrastructure, we pave the way for leveraging the existing Kubernetes ecosystem as an enabler for hybrid classical-quantum computing.
- Abstract（参考訳）: コンテキスト: 量子コンピューティングの出現は、多くの科学的および産業的アプリケーションドメインを根本的に変換できる革命的パラダイムを提案する。
量子コンピュータが、現在のコンピュータが持つ以上の計算をスケールできることは、特定のアルゴリズムタスクに対して、より良いパフォーマンスと効率をもたらす。
目的: しかし、そのような改善の恩恵を受けるためには、量子コンピュータは既存のソフトウェアシステムと統合されなければならない。
本稿では,ハイブリッド古典量子アプリケーションを大規模に構築することによる課題に対処する統一実行モデルを提案する。
Method: Design Science Researchの方法論に従って、量子リソースとアーティファクトをKubernetesの概念にマッピングするための規約を提案しました。
そして、実験的なKubernetesクラスタで、量子シミュレータとハードウェアの両方で量子タスクをスケジューリングし、実行するための実験を行った。
実験結果: 提案されたプラットフォームであるQubernetes(あるいは量子用Kubernetes)が、確立されたクラウドネイティブの原則に従って、量子計算タスクとハードウェア機能を公開することにより、大規模なKubernetesエコシステムへのシームレスな統合が可能になることが実証された。
結論: 量子コンピューティングの可能性は、古典コンピューティングへのシームレスな統合なしには実現できない。
Kubernetesインフラストラクチャで量子タスクを実行することが現実的であることを検証することで、私たちは、ハイブリッド古典量子コンピューティングのイネーブラーとして、既存のKubernetesエコシステムを活用する方法を開拓しています。
関連論文リスト
- Assessing and Advancing the Potential of Quantum Computing: A NASA Case Study [11.29246196323319]
我々は、量子コンピューティングの可能性を評価し、前進させるNASAの取り組みについて説明する。
本稿では,近・長期のアルゴリズムの進歩と,現在のハードウェアとシミュレーションによる探索結果について論じる。
この研究には物理にインスパイアされた古典的アルゴリズムも含まれており、今日のアプリケーションスケールで使用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-21T19:05:42Z) - Training Computer Scientists for the Challenges of Hybrid
Quantum-Classical Computing [0.5277756703318045]
本稿では,ハイブリッド量子古典システムに関する講義とエクササイズシリーズを提案する。
学生は、アプリケーションを分解し、ハイブリッド量子古典計算連続体上で計算タスクを実装する方法を学ぶ。
量子システムの根底にある概念を学習している間、学生は自分たちがすでに親しんでいる技術や方法を適用する必要がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-01T10:14:50Z) - A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum
State Fidelity [50.387179833629254]
我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。
Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。
他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z) - Quantum Algorithm Cards: Streamlining the development of hybrid
classical-quantum applications [0.0]
量子コンピューティングの出現は、多くの科学と産業の応用領域を根本的に変換できる革命的パラダイムを提案する。
量子コンピュータが計算をスケールする能力は、現在のコンピュータが提供しているものよりも、特定のアルゴリズムタスクのパフォーマンスと効率が向上することを意味している。
このような改善の恩恵を得るためには、量子コンピュータは既存のソフトウェアシステムと統合されなければならない。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-04T06:02:59Z) - The QUATRO Application Suite: Quantum Computing for Models of Human
Cognition [49.038807589598285]
量子コンピューティング研究のための新しい種類のアプリケーション -- 計算認知モデリング -- をアンロックします。
我々は、認知モデルから量子コンピューティングアプリケーションのコレクションであるQUATROをリリースする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-01T17:34:53Z) - The Basis of Design Tools for Quantum Computing: Arrays, Decision
Diagrams, Tensor Networks, and ZX-Calculus [55.58528469973086]
量子コンピュータは、古典的コンピュータが決して起こらない重要な問題を効率的に解決することを約束する。
完全に自動化された量子ソフトウェアスタックを開発する必要がある。
この研究は、今日のツールの"内部"の外観を提供し、量子回路のシミュレーション、コンパイル、検証などにおいてこれらの手段がどのように利用されるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-10T19:00:00Z) - Quantum Machine Learning: from physics to software engineering [58.720142291102135]
古典的な機械学習アプローチが量子コンピュータの設備改善にどのように役立つかを示す。
量子アルゴリズムと量子コンピュータは、古典的な機械学習タスクを解くのにどのように役立つかについて議論する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-04T23:37:45Z) - Practical application-specific advantage through hybrid quantum
computing [0.0]
メモリ中心で異質なマルチプロセッシングアーキテクチャに基づくハイブリッド量子クラウドを提案する。
計算速度と解の質の両方において,従来のアルゴリズムと比較して,ハイブリッドアルゴリズムの利点を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T12:58:41Z) - Quantum Federated Learning with Quantum Data [87.49715898878858]
量子機械学習(QML)は、量子コンピューティングの発展に頼って、大規模な複雑な機械学習問題を探求する、有望な分野として登場した。
本稿では、量子データ上で動作し、量子回路パラメータの学習を分散的に共有できる初めての完全量子連合学習フレームワークを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-30T12:19:27Z) - Tensor Network Quantum Virtual Machine for Simulating Quantum Circuits
at Exascale [57.84751206630535]
本稿では,E-scale ACCelerator(XACC)フレームワークにおける量子回路シミュレーションバックエンドとして機能する量子仮想マシン(TNQVM)の近代化版を提案する。
新バージョンは汎用的でスケーラブルなネットワーク処理ライブラリであるExaTNをベースにしており、複数の量子回路シミュレータを提供している。
ポータブルなXACC量子プロセッサとスケーラブルなExaTNバックエンドを組み合わせることで、ラップトップから将来のエクサスケールプラットフォームにスケール可能なエンドツーエンドの仮想開発環境を導入します。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-21T13:26:42Z) - Quantum Computation [0.0]
量子計算の中核となる原理と応用分野について論じ,要約する。
物理系の挙動に対する計算のマッピングは歴史的課題である。
量子コンピュータが正しく機能するために必要な技術を評価する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-04T11:57:18Z)
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。