論文の概要: A Practical Open-Source Software Stack for a Cloud-Based Quantum Computing System

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.23165v1
• Date: Thu, 31 Jul 2025 00:23:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-01 17:19:08.915791
• Title: A Practical Open-Source Software Stack for a Cloud-Based Quantum Computing System
• Title（参考訳）: クラウドベースの量子コンピューティングシステムのための実用的なオープンソースソフトウェアスタック
• Authors: Norihiro Kakuko, Shun Gokita, Naoyuki Masumoto, Keita Matsumoto, Kosuke Miyaji, Takafumi Miyanaga, Toshio Mori, Haruki Nakayama, Keita Sasada, Yasuhito Takamiya, Satoyuki Tsukano, Ryo Uchida, Masaomi Yamaguchi,
• Abstract要約: 我が国では,2023年から,我が社を含むいくつかの国内超伝導量子コンピューティングシステムが運用が開始された。 量子コンピューティングシステムの設計は、特に量子コンピュータの近くの最も重要な領域において、ほとんど公表されていない。 我々は,OPerators and USers (OQTOPUS) のためのOpen Quantum Toolchainを提案する。
• 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: Since the late 2010s, quantum computers have become commercially available, and the number of services that users can run remotely via cloud servers is increasing. In Japan, several domestic superconducting quantum computing systems, including our own, began operation in 2023. However, the design of quantum computing systems, especially in the most critical areas near quantum computers, remains largely undisclosed, creating a significant barrier to entry into the quantum computing field. If this situation continues, progress toward standardization, which is essential for guiding quantum computer development, will stall, and it will be difficult to develop a practical quantum computing system that can perform calculations on a supercomputer scale. To address this issue, we propose Open Quantum Toolchain for OPerators and USers (OQTOPUS), a full-stack quantum computing system developed from research with real quantum computers. OQTOPUS is one of the world's largest open-source software projects, covering operational software from cloud-based execution environment construction to system operation. Furthermore, to perform quantum computing effectively and efficiently, it implements key features, such as transpilers, multiprogramming, and error mitigation, in an area as close as possible to a quantum computer, an area that system vendors rarely disclose. Finally, this study presents experimental results of applying OQTOPUS to a real quantum computer. OQTOPUS is publicly available on GitHub and will notably lower the barrier to entry into the quantum computing field, contributing to the formation of a quantum computing developer community through open discussion.
• Abstract（参考訳）: 2010年代後半以降、量子コンピュータは商用化され、ユーザはクラウドサーバを介してリモートで実行できるサービスの数が増えている。 我が国では,2023年から,我が社を含むいくつかの国内超伝導量子コンピューティングシステムが運用が開始された。 しかし、量子コンピューティングシステムの設計は、特に量子コンピュータの近くの最も重要な領域において、ほとんど公表されていないままであり、量子コンピューティング分野に参入するための重要な障壁を生み出している。 この状況が続くと、量子コンピュータ開発を導く上で不可欠な標準化への進歩は行き詰まり、スーパーコンピュータスケールで計算できる実用的な量子コンピューティングシステムの開発が困難になる。 この問題に対処するため,OPerators and USers (OQTOPUS) のOpen Quantum Toolchainを提案する。 OQTOPUSは世界最大のオープンソースソフトウェアプロジェクトの一つで、クラウドベースの実行環境の構築からシステム運用まで、運用ソフトウェアをカバーしている。 さらに、量子コンピューティングを効果的に効率的に実行するために、トランスパイラ、マルチプログラミング、エラー軽減といった重要な機能を量子コンピュータに可能な限り近い領域で実装する。 最後に,OQTOPUSを実量子コンピュータに適用する実験結果を示す。 OQTOPUSはGitHubで公開されており、量子コンピューティング分野への参入障壁を特に低くし、オープンな議論を通じて量子コンピューティング開発者コミュニティの形成に寄与する。

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