論文の概要: CUNQA: a Distributed Quantum Computing emulator for HPC

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.05209v1
• Date: Fri, 07 Nov 2025 12:57:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-10 21:00:44.763685
• Title: CUNQA: a Distributed Quantum Computing emulator for HPC
• Title（参考訳）: CUNQA: HPC用の分散量子コンピューティングエミュレータ
• Authors: Jorge Vázquez-Pérez, Daniel Expósito-Patiño, Marta Losada, Álvaro Carballido, Andrés Gómez, Tomás F. Pena,
• Abstract要約: CUNQAは、高性能コンピューティング環境での量子コンピュータのテスト、評価、研究を可能にする。 非通信、古典通信、量子通信の3つのDQCモデルを実装している。 CUNQAは3つのDQCスキームをHPC環境でエミュレートする最初のツールである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2109519547057512
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: The challenge of scaling quantum computers to gain computational power is expected to lead to architectures with multiple connected quantum processing units (QPUs), commonly referred to as Distributed Quantum Computing (DQC). In parallel, there is a growing momentum toward treating quantum computers as accelerators, integrating them into the heterogeneous architectures of high-performance computing (HPC) environments. This work combines these two foreseeable futures in CUNQA, an open-source DQC emulator designed for HPC environments that allows testing, evaluating and studying DQC in HPC before it even becomes real. It implements the three DQC models of no-communication, classical-communication and quantum-communication; which will be examined in this work. Addressing programming considerations, explaining emulation and simulation details, and delving into the specifics of the implementation will be part of the effort. The well-known Quantum Phase Estimation (QPE) algorithm is used to demonstrate and analyze the emulation of the models. To the best of our knowledge, CUNQA is the first tool designed to emulate the three DQC schemes in an HPC environment.
• Abstract（参考訳）: 計算能力を得るために量子コンピュータをスケールするという課題は、複数の連結量子処理ユニット(QPU)を持つアーキテクチャ(一般に分散量子コンピューティング(DQC))に繋がると予想される。 並行して、量子コンピュータをアクセラレータとして扱い、それをハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)環境の不均一なアーキテクチャに統合する動きが高まっている。 CUNQAは、HPC環境向けに設計されたオープンソースのDQCエミュレータで、HPCでDQCをテスト、評価、研究することができる。 非通信、古典通信、量子通信の3つのDQCモデルを実装し、本研究で検討する。 プログラミングの考慮事項に対処し、エミュレーションとシミュレーションの詳細を説明し、実装の詳細を掘り下げる作業の一部である。 有名な量子位相推定(QPE)アルゴリズムはモデルのエミュレーションを実証し分析するために用いられる。 我々の知る限りでは、CUNQAは3つのDQCスキームをHPC環境でエミュレートする最初のツールである。

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