Fugu-MT 論文翻訳(概要): Distributed Quantum Circuit Cutting for Hybrid Quantum-Classical High-Performance Computing

論文の概要: Distributed Quantum Circuit Cutting for Hybrid Quantum-Classical High-Performance Computing

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.01184v2
Date: Mon, 05 May 2025 08:43:29 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-05-06 12:43:32.068964
Title: Distributed Quantum Circuit Cutting for Hybrid Quantum-Classical High-Performance Computing
Title（参考訳）: ハイブリッド量子-古典的高性能計算のための分散量子回路切断
Authors: Mar Tejedor, Berta Casas, Javier Conejero, Alba Cervera-Lierta, Rosa M. Badia,
Abstract要約: 量子回路切断のための分散およびフレキシブルなライブラリであるQdislibを紹介する。 Qdislibは、ハイブリッド量子古典的高性能コンピューティングシステムとシームレスに統合される。本稿では、Qdislibが異種コンピューティングリソース間で量子回路の分散実行を可能にしていることを示す概念実証について述べる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6990493129893112
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Most quantum computers today are constrained by hardware limitations, particularly the number of available qubits, causing significant challenges for executing large-scale quantum algorithms. Circuit cutting has emerged as a key technique to overcome these limitations by decomposing large quantum circuits into smaller subcircuits that can be executed independently and later reconstructed. In this work, we introduce Qdislib, a distributed and flexible library for quantum circuit cutting, designed to seamlessly integrate with hybrid quantum-classical high-performance computing (HPC) systems. Qdislib employs a graph-based representation of quantum circuits to enable efficient partitioning, manipulation and execution, supporting both wire cutting and gate cutting techniques. The library is compatible with multiple quantum computing libraries, including Qiskit and Qibo, and leverages distributed computing frameworks to execute subcircuits across CPUs, GPUs, and quantum processing units (QPUs) in a fully parallelized manner. We present a proof of concept demonstrating how Qdislib enables the distributed execution of quantum circuits across heterogeneous computing resources, showcasing its potential for scalable quantum-classical workflows.
Abstract（参考訳）: 現在のほとんどの量子コンピュータは、ハードウェアの制限、特に利用可能な量子ビットの数に制約されており、大規模な量子アルゴリズムを実行する上で大きな課題となっている。回路切断は、大きな量子回路を独立して、後に再構成できる小さなサブ回路に分解することで、これらの制限を克服する重要な技術として登場した。本研究では,量子回路切断のための分散フレキシブルなライブラリであるQdislibを導入し,ハイブリッド量子古典型高性能コンピューティング(HPC)システムとシームレスに統合する。 Qdislibは、効率的なパーティショニング、操作、実行を可能にするために、グラフベースの量子回路表現を採用し、ワイヤ切断とゲート切断の両方をサポートする。ライブラリは、QiskitやQiboなど、複数の量子コンピューティングライブラリと互換性があり、分散コンピューティングフレームワークを活用して、CPU、GPU、量子処理ユニット(QPU)を完全に並列に実行する。本稿では、Qdislibが量子回路の分散実行を異種コンピューティングリソースで実現し、スケーラブルな量子古典的ワークフローの可能性を実証する概念実証について述べる。

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