論文の概要: The Role of Quantum Computing in Advancing Scientific High-Performance Computing: A perspective from the ADAC Institute

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.11765v1
• Date: Fri, 15 Aug 2025 18:31:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-19 14:49:10.363661
• Title: The Role of Quantum Computing in Advancing Scientific High-Performance Computing: A perspective from the ADAC Institute
• Title（参考訳）: 科学技術高性能コンピューティングの推進における量子コンピューティングの役割--ADAC研究所の立場から
• Authors: Gilles Buchs, Thomas Beck, Ryan Bennink, Daniel Claudino, Andrea Delgado, Nur Aiman Fadel, Peter Groszkowski, Kathleen Hamilton, Travis Humble, Neeraj Kumar, Ang Li, Phillip Lotshaw, Olli Mukkula, Ryousei Takano, Amit Saxena, In-Saeng Suh, Miwako Tsuji, Roel Van Beeumen, Ugo Varetto, Yan Wang, Kazuya Yamazaki, Mikael P. Johansson,
• Abstract要約: 量子コンピューティング(QC)は、古典的に要求されるタスクを高速化する可能性から、過去20年間で大きな注目を集めている。 量子ビット数や関数の進歩は急速に続いているが、現在の量子系は実用アプリケーションのためのスケーラビリティを欠いている。 本稿では、QCと高性能コンピューティングの関係を考察し、計算効率の向上における相補的な役割を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.130242509888923
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computing (QC) has gained significant attention over the past two decades due to its potential for speeding up classically demanding tasks. This transition from an academic focus to a thriving commercial sector is reflected in substantial global investments. While advancements in qubit counts and functionalities continues at a rapid pace, current quantum systems still lack the scalability for practical applications, facing challenges such as too high error rates and limited coherence times. This perspective paper examines the relationship between QC and high-performance computing (HPC), highlighting their complementary roles in enhancing computational efficiency. It is widely acknowledged that even fully error-corrected QCs will not be suited for all computational task. Rather, future compute infrastructures are anticipated to employ quantum acceleration within hybrid systems that integrate HPC and QC. While QCs can enhance classical computing, traditional HPC remains essential for maximizing quantum acceleration. This integration is a priority for supercomputing centers and companies, sparking innovation to address the challenges of merging these technologies. The Accelerated Data Analytics and Computing Institute (ADAC) is comprised of globally leading HPC centers. ADAC has established a Quantum Computing Working Group to promote and catalyze collaboration among its members. This paper synthesizes insights from the QC Working Group, supplemented by findings from a member survey detailing ongoing projects and strategic directions. By outlining the current landscape and challenges of QC integration into HPC ecosystems, this work aims to provide HPC specialists with a deeper understanding of QC and its future implications for computationally intensive endeavors.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティング(QC)は、古典的に要求されるタスクを高速化する可能性から、過去20年間で大きな注目を集めている。 学術的な焦点から繁栄する商業セクターへのこの移行は、かなりの世界的な投資に反映されている。 量子ビット数や関数の進歩は急速に続いているが、現在の量子システムは実用アプリケーションにはスケーラビリティが欠けており、過度なエラー率やコヒーレンス時間制限といった課題に直面している。 本稿では、QCと高性能コンピューティング(HPC)の関係を考察し、計算効率の向上における相補的な役割を強調した。 完全誤り訂正QCでも全ての計算処理に適さないことが広く認識されている。 むしろ、将来の計算インフラは、HPCとQCを統合するハイブリッドシステムに量子加速を採用することが期待されている。 QCは古典的コンピューティングを強化することができるが、従来のHPCは量子加速の最大化に不可欠である。 この統合は、スーパーコンピュータのセンターや企業にとって最優先事項であり、これらの技術を統合する際の課題に対処するためのイノベーションを引き起こしている。 ADAC(Accelerated Data Analytics and Computing Institute)は、世界有数のHPCセンターで構成されている。 ADACは、メンバー間のコラボレーションを促進し、触媒する量子コンピューティングワーキンググループを設立した。 本稿では、現在進行中のプロジェクトや戦略的方向性を詳述したメンバー調査の結果を補足して、QCワーキンググループからの洞察を合成する。 HPCエコシステムへのQC統合の現在の状況と課題を概説することにより、この研究は、HPC専門家にQCのより深い理解と、計算集約的な取り組みに対するその将来的な影響を提供することを目的としている。

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