論文の概要: Design and architecture of the IBM Quantum Engine Compiler

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.06469v1
• Date: Mon, 12 Aug 2024 19:54:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-08-14 19:17:34.810486
• Title: Design and architecture of the IBM Quantum Engine Compiler
• Title（参考訳）: IBM量子エンジンコンパイラの設計とアーキテクチャ
• Authors: Michael B. Healy, Reza Jokar, Soolu Thomas, Vincent R. Pascuzzi, Kit Barton, Thomas A. Alexander, Roy Elkabetz, Brian C. Donovan, Hiroshi Horii, Marius Hillenbrand,
• Abstract要約: 我々は、現在IBMの量子システムで使われているオープンソースの量子エンジン(qe-compiler)の設計とアーキテクチャについて述べる。 qe-compilerはLLVMのMulti-Level Intermediate Representationフレームワークを使って構築されている。 qe-compilerは、量子コンピューティングの未来をサポートするために、スケーラブルで、保守性があり、パフォーマンスがあり、スケーラブルであるように設計されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we describe the design and architecture of the open-source Quantum Engine Compiler (qe-compiler) currently used in production for IBM Quantum systems. The qe-compiler is built using LLVM's Multi-Level Intermediate Representation (MLIR) framework and includes definitions for several dialects to represent parameterized quantum computation at multiple levels of abstraction. The compiler also provides Python bindings and a diagnostic system. An open-source LALR lexer and parser built using Bison and Flex generates an Abstract Syntax Tree that is translated to a high-level MLIR dialect. An extensible hierarchical target system for modeling the heterogeneous nature of control systems at compilation time is included. Target-based and generic compilation passes are added using a pipeline interface to translate the input down to low-level intermediate representations (including LLVM IR) and can take advantage of LLVM backends and tooling to generate machine executable binaries. The qe-compiler is built to be extensible, maintainable, performant, and scalable to support the future of quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、現在IBMの量子システムで使われているオープンソースのQuantum Engine Compiler(qe-compiler)の設計とアーキテクチャについて述べる。 qeコンパイラはLLVMのMulti-Level Intermediate Representation (MLIR)フレームワークを使用して構築されており、パラメータ化量子計算を複数の抽象化レベルで表現するためのいくつかの方言の定義を含んでいる。 コンパイラはPythonバインディングと診断システムも提供する。 BisonとFlexを使って構築されたオープンソースのLALRレキサとパーサは、高レベルのMLIR方言に変換される抽象構文木を生成する。 コンパイル時の制御システムの異種の性質をモデル化するための拡張可能な階層的ターゲットシステムを含む。 ターゲットベースおよびジェネリックコンパイルパスはパイプラインインターフェースを使用して追加され、入力を低レベルの中間表現(LLVM IRを含む)に変換するとともに、LLVMバックエンドとツールを利用してマシン実行可能なバイナリを生成することができる。 qeコンパイラは拡張性、保守性、パフォーマンス、拡張性を備え、量子コンピューティングの未来をサポートするよう設計されている。

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