論文の概要: NetQIR: An Extension of QIR for Distributed Quantum Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.03712v2
- Date: Tue, 26 Nov 2024 09:57:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-27 13:31:45.620208
- Title: NetQIR: An Extension of QIR for Distributed Quantum Computing
- Title（参考訳）: NetQIR:分散量子コンピューティングのためのQIRの拡張
- Authors: Jorge Vázquez-Pérez, F. Javier Cardama, César Piñeiro, Tomás F. Pena, Juan C. Pichel, Andrés Gómez,
- Abstract要約: NetQIRは、MicrosoftのQuantum Intermediate Representation (QIR)の拡張である。
ネットワーク層とハードウェア層における抽象化の欠如に対応して開発された。
高レベルの量子アルゴリズム設計と低レベルのハードウェア実行のギャップを埋めることを目的としている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.924756839755417
- License:
- Abstract: The rapid advancement of quantum computing has highlighted the need for scalable and efficient software infrastructures to fully exploit its potential. Current quantum processors face significant scalability constraints due to the limited number of qubits per chip. In response, distributed quantum computing (DQC) -- achieved by networking multiple quantum processor units (QPUs) -- is emerging as a promising solution. To support this paradigm, robust intermediate representations (IRs) are needed to translate high-level quantum algorithms into executable instructions suitable for distributed systems. This paper presents NetQIR, an extension of Microsoft's Quantum Intermediate Representation (QIR), specifically designed to facilitate DQC by incorporating new instruction specifications. NetQIR was developed in response to the lack of abstraction at the network and hardware layers identified in the existing literature as a significant obstacle to effectively implementing distributed quantum algorithms. Based on this analysis, NetQIR introduces new essential abstraction features to support compilers in DQC contexts. It defines network communication instructions independent of specific hardware, abstracting the complexities of inter-QPU communication. Leveraging the QIR framework, NetQIR aims to bridge the gap between high-level quantum algorithm design and low-level hardware execution, thus promoting modular and scalable approaches to quantum software infrastructures for distributed applications.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの急速な進歩は、その可能性を完全に活用するためのスケーラブルで効率的なソフトウェアインフラの必要性を強調している。
現在の量子プロセッサは、チップ当たりの量子ビット数が限られているため、大きなスケーラビリティの制約に直面している。
これに対して、分散量子コンピューティング(DQC)は、複数の量子プロセッサユニット(QPU)をネットワーク化することで実現され、将来性のあるソリューションとして浮上している。
このパラダイムをサポートするために、高レベル量子アルゴリズムを分散システムに適した実行可能な命令に変換するために、堅牢な中間表現(IR)が必要である。
本稿では,MicrosoftのQuantum Intermediate Representation(QIR)の拡張であるNetQIRについて述べる。
NetQIRは、分散量子アルゴリズムを効果的に実装するための重要な障害として、既存の文献で特定されているネットワーク層とハードウェア層における抽象化の欠如に対応して開発された。
この分析に基づいて、NetQIRはDQCコンテキストでコンパイラをサポートするために、新しい必須の抽象化機能を導入した。
特定のハードウェアに依存しないネットワーク通信命令を定義し、QPU間通信の複雑さを抽象化する。
QIRフレームワークを活用するNetQIRは、高レベルの量子アルゴリズム設計と低レベルのハードウェア実行のギャップを埋めることを目的としている。
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