論文の概要: The MQT Compiler Collection: A Blueprint for a Future-Proof Quantum-Classical Compilation Framework
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.08674v1
- Date: Thu, 09 Apr 2026 18:05:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-13 17:57:53.531328
- Title: The MQT Compiler Collection: A Blueprint for a Future-Proof Quantum-Classical Compilation Framework
- Title（参考訳）: MQTコンパイラコレクション:将来の量子古典コンパイルフレームワークの青写真
- Authors: Lukas Burgholzer, Daniel Haag, Yannick Stade, Damian Rovara, Patrick Hopf, Robert Wille,
- Abstract要約: MQT Compiler Collectionは、将来的な量子古典コンパイルフレームワークの青写真である。
本稿では,高レベルアルゴリズムからハードウェア固有の命令までの完全なコンパイルパイプラインをサポートするため,コアMLIRの概念を取り入れたフレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.628446024457055
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As the capabilities of quantum computing hardware continue to rise, algorithms that exploit them are becoming increasingly complex. These developments increase the need for sophisticated compilation frameworks that translate high-level algorithms into executable code. In the past, most solutions were built with a quantum-first approach and handled mostly pure quantum programs without classical elements such as structured control flow. However, developments in quantum algorithms, error correction, and optimization, as well as the integration into high-performance computing (HPC) environments, depend on such classical elements. As quantum-first approaches increasingly struggle to handle these concepts, classical-first approaches are becoming a promising alternative. In this work, we present the MQT Compiler Collection, a blueprint for a future-proof quantum-classical compilation framework built on the Multi-Level Intermediate Representation (MLIR). After years of experience with the quantum-first approach and its shortcomings, we propose a framework that embraces core MLIR concepts to support the full compilation pipeline from high-level algorithms to hardware-specific instructions. The proposed architecture is designed from the ground up to support complex optimizations beyond, e.g., simple gate cancellation. It is publicly available at https://github.com/munich-quantum-toolkit/core.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングハードウェアの能力が向上するにつれ、それらを利用するアルゴリズムはますます複雑になりつつある。
これらの開発により、高レベルのアルゴリズムを実行可能なコードに変換する高度なコンパイルフレームワークの必要性が高まっている。
過去には、ほとんどのソリューションは量子ファーストのアプローチで構築され、構造化制御フローのような古典的な要素を持たない純粋な量子プログラムを扱っていた。
しかし、量子アルゴリズム、誤り訂正、最適化の発展、そして高性能コンピューティング(HPC)環境への統合は、そのような古典的要素に依存している。
量子ファーストアプローチはこれらの概念を扱うのにますます苦労しているため、古典ファーストアプローチは有望な代替手段になりつつある。
本稿では,Multi-Level Intermediate Representation (MLIR)上に構築された,未来の量子古典コンパイルフレームワークの青写真であるMQT Compiler Collectionを紹介する。
量子ファーストアプローチとその欠点を長年経験した後,我々は,高レベルアルゴリズムからハードウェア固有の命令に至るまで,完全なコンパイルパイプラインをサポートするためのコアMLIR概念を取り入れたフレームワークを提案する。
提案アーキテクチャは、例えば単純なゲートキャンセルなど、複雑な最適化をサポートするために、ゼロから設計されている。
https://github.com/munich-quantum-toolkit/core.comで公開されている。
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