論文の概要: Maestro: Intelligent Execution for Quantum Circuit Simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.04216v1
• Date: Wed, 03 Dec 2025 19:39:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-05 21:11:45.844771
• Title: Maestro: Intelligent Execution for Quantum Circuit Simulation
• Title（参考訳）: Maestro: 量子回路シミュレーションのためのインテリジェントな実行
• Authors: Oriol Bertomeu, Hamzah Ghayas, Adrian Roman, Stephen DiAdamo,
• Abstract要約: Maestroは量子回路シミュレーションのための統一インターフェースである。 状態ベクトル、MPS、テンソルネットワーク、安定化器、GPUアクセラレーション、pブロックメソッドなど、複数のシミュレーションパラダイムを統合している。 Maestroには、回路構造と利用可能なハードウェアに基づいて最適なシミュレータを自動的に選択する予測ランタイムモデルが含まれている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum circuit simulation remains essential for developing and validating quantum algorithms, especially as current quantum hardware is limited in scale and quality. However, the growing diversity of simulation methods and software tools creates a high barrier to selecting the most suitable backend for a given circuit. We introduce Maestro, a unified interface for quantum circuit simulation that integrates multiple simulation paradigms - state vector, MPS, tensor network, stabilizer, GPU-accelerated, and p-block methods - under a single API. Maestro includes a predictive runtime model that automatically selects the optimal simulator based on circuit structure and available hardware, and applies backend-specific optimizations such as multiprocessing, GPU execution, and improved sampling. Benchmarks across heterogeneous workloads demonstrate that Maestro outperforms individual simulators in both single-circuit and large batched settings, particularly in high-performance computing environments. Maestro provides a scalable, extensible platform for quantum algorithm research, hybrid quantum-classical workflows, and emerging distributed quantum computing architectures.
• Abstract（参考訳）: 量子回路シミュレーションは、特に現在の量子ハードウェアがスケールと品質に制限されているため、量子アルゴリズムの開発と検証に不可欠である。 しかし、シミュレーション手法やソフトウェアツールの多様性の増大は、与えられた回路に最適なバックエンドを選択する上で、高い障壁を生み出します。 本稿では,複数のシミュレーションパラダイム – 状態ベクトル,MPS,テンソルネットワーク,安定化器,GPUアクセラレーション,pブロックメソッド – を統合した,量子回路シミュレーションのための統一インターフェースであるMaestroを紹介する。 Maestroには、回路構造と利用可能なハードウェアに基づいて最適なシミュレータを自動的に選択する予測ランタイムモデルが含まれている。 異種ワークロードのベンチマークでは、Maestroは、特に高性能なコンピューティング環境で、単一回路と大規模なバッチ設定の両方で、個々のシミュレータよりもパフォーマンスが優れていることが示されている。 Maestroは、量子アルゴリズム研究、ハイブリッド量子古典ワークフロー、新興分散量子コンピューティングアーキテクチャのためのスケーラブルで拡張可能なプラットフォームを提供する。

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