Fugu-MT 論文翻訳(概要): Integrating Quantum Software Tools with(in) MLIR

論文の概要: Integrating Quantum Software Tools with(in) MLIR

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.02062v1
Date: Mon, 05 Jan 2026 12:38:59 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-01-06 16:25:23.123176
Title: Integrating Quantum Software Tools with(in) MLIR
Title（参考訳）: 量子ソフトウェアツールをMLIRに統合する
Authors: Patrick Hopf, Erick Ochoa Lopez, Yannick Stade, Damian Rovara, Nils Quetschlich, Ioan Albert Florea, Josh Izaac, Robert Wille, Lukas Burgholzer,
Abstract要約: 量子ソフトウェアツールは分離されたままであり、ツールチェーンにシームレスに統合することはできない。 MLIR(Multi-Level Intermediate Representation)は、古典的領域における類似の課題に対処している。本稿では,量子ソフトウェア技術者がこの急勾配学習曲線を克服するための実践的で実践的なガイドを提供する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 4.288999971275159
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Compilers transform code into action. They convert high-level programs into executable hardware instructions - a crucial step in enabling reliable and scalable quantum computation. However, quantum compilation is still in its infancy, and many existing solutions are ad hoc, often developed independently and from scratch. The resulting lack of interoperability leads to significant missed potential, as quantum software tools remain isolated and cannot be seamlessly integrated into cohesive toolchains. The Multi-Level Intermediate Representation (MLIR) has addressed analogous challenges in the classical domain. It was developed within the LLVM project, which has long powered robust software stacks and enabled compilation across diverse software and hardware components, with particular importance in high-performance computing environments. However, MLIR's steep learning curve poses a significant barrier to entry, particularly in quantum computing, where much of the software stack is still predominantly built by experimentalists out of necessity rather than by experienced software engineers. This paper provides a practical and hands-on guide for quantum software engineers to overcome this steep learning curve. Through a concrete case study linking Xanadu's PennyLane framework with the Munich Quantum Toolkit (MQT), we outline actionable integration steps, highlight best practices, and share hard-earned insights from real-world development. This work aims to support quantum tool developers in navigating MLIR's complexities and to foster its adoption as a unifying bridge across a rapidly growing ecosystem of quantum software tools, ultimately guiding the development of more modular, interoperable, and integrated quantum software stacks.
Abstract（参考訳）: コンパイラはコードをアクションに変換する。彼らは高レベルのプログラムを実行可能なハードウェア命令に変換する - 信頼性とスケーラブルな量子計算を実現するための重要なステップである。しかし、量子コンパイルはまだ初期段階であり、多くの既存のソリューションはアドホックであり、しばしば独立してゼロから開発される。量子ソフトウェアツールが分離されたままであり、結束したツールチェーンにシームレスに統合できないため、結果として相互運用性が欠如する可能性がある。 MLIR(Multi-Level Intermediate Representation)は、古典的領域における類似の課題に対処している。 LLVMプロジェクトで開発され、長年、堅牢なソフトウェアスタックを駆動し、様々なソフトウェアやハードウェアコンポーネントのコンパイルを可能にした。しかし、MLIRの急激な学習曲線は、特に量子コンピューティングにおいて、経験豊富なソフトウェアエンジニアではなく、実験家によっていまだに多くのソフトウェアスタックが構築されているという大きな障壁となる。本稿では,量子ソフトウェア技術者がこの急勾配学習曲線を克服するための実践的で実践的なガイドを提供する。 XanaduのPennyLaneフレームワークとMunge Quantum Toolkit(MQT)をリンクする具体的なケーススタディを通じて、実行可能な統合手順の概要を説明し、ベストプラクティスを強調し、現実世界の開発からの厳しい洞察を共有します。この作業は、MLIRの複雑さをナビゲートする量子ツール開発者を支援し、急速に成長する量子ソフトウェアツールのエコシステムにまたがる統一的なブリッジとしての採用を促進することを目的としている。

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