論文の概要: Qurator: Scheduling Hybrid Quantum-Classical Workflows Across Heterogeneous Cloud Providers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05505v2
- Date: Thu, 09 Apr 2026 02:03:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-10 14:10:47.879687
- Title: Qurator: Scheduling Hybrid Quantum-Classical Workflows Across Heterogeneous Cloud Providers
- Title（参考訳）: Qurator: 異種クラウドプロバイダ全体にわたるハイブリッド量子-古典ワークフローのスケジューリング
- Authors: Sinan Pehlivanoglu, Ulrik de Muelenaere, Peter Kogge, Amr Sabry,
- Abstract要約: アーキテクチャに依存しない量子古典的タスクスケジューラであるQuratorを、異種プロバイダ間の待ち時間と回路忠実度を共同で最適化する。
ミュンヘン量子ツールキットベンチマークスイートの回路を用いて,4ヶ月の実際のキューデータによって駆動されるシミュレータ上でQuratorを評価する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: As quantum computing moves from isolated experiments toward integration with large-scale workflows, the integration of quantum devices into HPC systems has gained much interest. Quantum cloud providers expose shared devices through first-come first-serve queues where a circuit that executes in 3 seconds can spend minutes to an entire day waiting. Minimizing this overhead while maintaining execution fidelity is the central challenge of quantum cloud scheduling, and existing approaches treat the two as separate concerns. We present Qurator, an architecture-agnostic quantum-classical task scheduler that jointly optimizes queue time and circuit fidelity across heterogeneous providers. Qurator models hybrid workloads as dynamic DAGs with explicit quantum semantics, including entanglement dependencies, synchronization barriers, no-cloning constraints, and circuit cutting and merging decisions, all of which render classical scheduling techniques ineffective. Fidelity is estimated through a unified logarithmic success score that reconciles incompatible calibration data from IBM, IonQ, IQM, Rigetti, AQT, and QuEra into a canonical set of gate error, readout fidelity, and decoherence terms. We evaluate Qurator on a simulator driven by four months of real queue data using circuits from the Munich Quantum Toolkit benchmark suite. Across load conditions from 5 to 35,000 quantum tasks, Qurator stays within 1% of the highest-fidelity baseline at low load while achieving 30-75% queue time reduction at high load, at a fidelity cost bounded by a user-specified target.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、独立した実験から大規模ワークフローへの統合へと移行するにつれて、量子デバイスをHPCシステムに統合することへの関心が高まっている。
量子クラウドプロバイダは、最初の第1サービスキューを通じて、共有デバイスを公開する。
実行の完全性を維持しながらこのオーバーヘッドを最小限に抑えることが、量子クラウドスケジューリングの中心的な課題であり、既存のアプローチではこれら2つを別々の関心事として扱う。
アーキテクチャに依存しない量子古典的タスクスケジューラであるQuratorは、異種プロバイダ間の待ち時間と回路の忠実度を共同で最適化する。
Quratorは、絡み合い依存性、同期障壁、非閉鎖制約、回路切断とマージ決定など、明示的な量子的セマンティクスを備えた動的DAGとしてハイブリッドワークロードをモデル化する。
フィデリティは、IBM、IonQ、IQM、Rigetti、AQT、QuEraの互換性のないキャリブレーションデータを、標準的なゲートエラー、読み出しフィデリティ、デコヒーレンス項の集合に分解する統一対数成功スコアによって推定される。
ミュンヘン量子ツールキットベンチマークスイートの回路を用いて,4ヶ月の実際のキューデータによって駆動されるシミュレータ上でQuratorを評価する。
5～35,000の量子タスクの負荷条件全体で、Quratorは、高負荷時の最高忠実度ベースラインの1%以内に留まり、高負荷時の30～75%の待ち時間削減を、ユーザが指定したターゲットによって制限された忠実度コストで達成している。
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