Fugu-MT 論文翻訳(概要): Kubernetes-Orchestrated Hybrid Quantum-Classical Workflows

論文の概要: Kubernetes-Orchestrated Hybrid Quantum-Classical Workflows

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24206v1
Date: Wed, 25 Mar 2026 11:31:25 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.264094
Title: Kubernetes-Orchestrated Hybrid Quantum-Classical Workflows
Title（参考訳）: Kubernetesでオーケストレーションされたハイブリッド量子-古典的ワークフロー
Authors: Mar Tejedor, Michele Grossi, Cenk Tüysüz, Ricardo Rocha, Sofia Vallecorsa,
Abstract要約: ハイブリッド量子古典は量子処理ユニット(QPU)と古典的なハードウェアを組み合わせることで、従来のシステムだけでは困難で実現不可能な計算タスクに対処する。本稿では,ArgosとKueueを使って,ハイブリッド量子ネイティブパイプラインを管理するフレームワークを提案する。このフレームワークは,分散量子回路の切断,異種ノード間のHPC実行,古典的および量子的タスクの統合を実証する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Hybrid quantum-classical workflows combine quantum processing units (QPUs) with classical hardware to address computational tasks that are challenging or infeasible for conventional systems alone. Coordinating these heterogeneous resources at scale demands robust orchestration, reproducibility, and observability. Even in the presence of fault-tolerant quantum devices, quantum computing will continue to operate within a broader hybrid ecosystem, where classical infrastructure plays a central role in task scheduling, data movement, error mitigation, and large-scale workflow coordination. In this work, we present a cloud-native framework for managing hybrid quantum-HPC pipelines using Kubernetes, Argo Workflows, and Kueue. Our system unifies CPUs, GPUs, and QPUs under a single orchestration layer, enabling multi-stage workflows with dynamic, resource-aware scheduling. We demonstrate the framework with a proof-of-concept implementation of distributed quantum circuit cutting, showcasing execution across heterogeneous nodes and integration of classical and quantum tasks. This approach highlights the potential for scalable, reproducible, and flexible hybrid quantum-classical computing in cloud-native environments.
Abstract（参考訳）: ハイブリッド量子古典ワークフローは、量子処理ユニット(QPU)と古典的なハードウェアを組み合わせて、従来のシステムだけでは困難で実現不可能な計算タスクに対処する。これらの異種リソースを大規模にコーディネートするには、堅牢なオーケストレーション、再現性、可観測性が必要です。フォールトトレラントな量子デバイスが存在する場合でも、量子コンピューティングは、タスクスケジューリング、データ移動、エラー軽減、大規模ワークフロー調整において、古典的なインフラストラクチャが中心的な役割を果たす、より広範なハイブリッドエコシステム内で引き続き運用される。本研究では、Kubernetes、Argo Workflows、Kueueを使用して、ハイブリッド量子HPCパイプラインを管理するクラウドネイティブフレームワークを提案する。システムでは,CPU,GPU,QPUを単一のオーケストレーション層の下に統一し,動的にリソースを意識したスケジューリングを行うマルチステージワークフローを実現する。本稿では、分散量子回路切断の実証-概念実装、異種ノード間の実行、古典的および量子的タスクの統合を実演する。このアプローチは、クラウドネイティブ環境におけるスケーラブルで再現性があり、フレキシブルなハイブリッド量子古典コンピューティングの可能性を強調します。

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