論文の概要: Quantum Computing as a Service - a Software Engineering Perspective

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.04982v1
• Date: Mon, 06 Oct 2025 16:18:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-07 16:52:59.978911
• Title: Quantum Computing as a Service - a Software Engineering Perspective
• Title（参考訳）: 量子コンピューティング・アズ・ア・サービス - ソフトウェア工学の視点
• Authors: Aakash Ahmad, Muhammad Waseem, Bakheet Aljedaani, Mahdi Fahmideh, Peng Liang, Feras Awaysheh,
• Abstract要約: 量子コンピューティング・アズ・ア・サービス(QC)はサービス指向の哲学の解決策と見なされている。 本研究は,QCを実現するためのソフトウェア工学的な視点を提供するための,プロセス中心のアーキテクチャ駆動型アプローチについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.632428776043356
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum systems have started to emerge as a disruptive technology and enabling platforms - exploiting the principles of quantum mechanics via programmable quantum bits (QuBits) - to achieve quantum supremacy in computing. Academic research, industrial projects (e.g., Amazon Braket, IBM Qiskit), and consortiums like 'Quantum Flagship' are striving to develop practically capable and commercially viable quantum computing (QC) systems and technologies. Quantum Computing as a Service (QCaaS) is viewed as a solution attuned to the philosophy of service-orientation that can offer QC resources and platforms, as utility computing, to individuals and organisations who do not own quantum computers. This research investigates a process-centric and architecture-driven approach to offer a software engineering perspective on enabling QCaaS - a.k.a quantum service-orientation. We employed a two-phase research method comprising (a) a systematic mapping study and (b) an architecture-based development, first to identify the phases of the quantum service development life cycle and subsequently to integrate these phases into a reference architecture that supports QCaaS. The SMS process retrieved a collection of potentially relevant research literature and based on a multi-step selection and qualitative assessment, we selected 41 peer-reviewed studies to answer three RQs. The RQs investigate (i) demographic details in terms of frequency, types, and trends of research, (ii) phases of quantum service development lifecycle to derive a reference architecture for conception, modeling, assembly, and deployment of services, and (iii) The results identify a 4-phased development lifecycle along with quantum significant requirements (QSRs), various modeling notations, catalogue of patterns, programming languages, and deployment platforms that can be integrated in a layered reference architecture to engineer QCaaS.
• Abstract（参考訳）: 量子システムは破壊的な技術として登場し始め、量子力学の原理をプログラマブル量子ビット(QuBits)を通じて活用し、計算における量子超越性を実現するプラットフォームを実現している。 学術研究、産業プロジェクト(Amazon Braket、IBM Qiskitなど)、そして'Quantum Flagship'のようなコンソーシアムは、実用的で商業的に実行可能な量子コンピューティング(QC)システムと技術の開発に取り組んでいる。 量子コンピューティング・アズ・ア・サービス(QCaaS、Quantum Computing as a Service)は、QCリソースとプラットフォームをユーティリティコンピューティングとして提供し、量子コンピュータを所有していない個人や組織に提供できるサービス指向の哲学に合わせたソリューションであると見なされている。 本研究は,QCaaS(quantum service-orientation,量子サービス指向)を実現するためのソフトウェア工学的な視点を提供するための,プロセス中心のアーキテクチャ駆動型アプローチについて検討する。 我々は2段階の研究手法を用いた。 a) 体系的な地図研究と b) アーキテクチャベースの開発で、まず量子サービス開発ライフサイクルのフェーズを特定し、その後、これらのフェーズをQCaaSをサポートするリファレンスアーキテクチャに統合します。 SMSプロセスは、潜在的研究文献のコレクションを検索し、多段階の選択と質的評価に基づいて、3つのRQに答えるために41のピアレビュー研究を選択した。 RQsが調査する 一 研究の頻度、種類及び傾向に関する人口統計 二 サービスの概念、モデリング、組み立て、展開のための参照アーキテクチャを導出するための量子サービス開発ライフサイクルのフェーズ 3) 結果は,QCaaSを設計するためにレイヤ化された参照アーキテクチャに統合可能な,量子重要な要件(QSR),さまざまなモデリング表記法,パターンのカタログ,プログラミング言語,デプロイメントプラットフォームとともに,4段階の開発ライフサイクルを識別する。

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