論文の概要: Dataflows and Computational Patterns for Hybrid Quantum-Classical Scientific Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.19348v1
- Date: Wed, 19 Aug 2026 18:10:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-21 20:28:51.377844
- Title: Dataflows and Computational Patterns for Hybrid Quantum-Classical Scientific Computing
- Title（参考訳）: ハイブリッド量子古典科学計算のためのデータフローと計算パターン
- Abstract要約: ハイブリッド量子古典計算は、短期量子アプリケーションにおいて支配的なパラダイムとして登場してきた。
本稿では,ハイブリッド量子古典計算を特徴付けるフレームワークであるQuantum Execution Locality Framework (QELF)を紹介する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7125060577264746
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Hybrid quantum-classical computing has emerged as the dominant paradigm for near-term quantum applications, yet hybrid workflows are typically described by individual algorithms rather than their underlying execution behavior. We introduce the Quantum Execution Locality Framework (QELF), a qualitative framework for characterizing hybrid quantum-classical workflows according to recurring dataflow structures and quantum execution locality, the extent to which computation remains resident on the Quantum Processing Unit (QPU) before host intervention or classical synchronization. From a representative cross-section of applications, QELF identifies five recurring computational patterns with distinct locality characteristics and discusses their implications for communication overhead, workflow organization, and future hybrid computing architectures. By providing a common vocabulary for reasoning about hybrid workloads, QELF establishes a foundation for future quantitative validation and the co-design of algorithms, runtime systems, and hybrid computing architectures.
- Abstract（参考訳）: ハイブリッド量子古典コンピューティングは、短期量子アプリケーションにおいて支配的なパラダイムとして登場したが、ハイブリッドなワークフローは、その基礎となる実行行動ではなく、個々のアルゴリズムによって記述されるのが一般的である。
データフローの繰り返し構造と量子実行の局所性に基づいて、ハイブリッドな量子-古典的ワークフローを特徴付けるための定性的なフレームワークである量子実行局所性フレームワーク(QELF)を紹介し、ホストの介入や古典的同期の前に量子処理ユニット(QPU)に計算が常駐する範囲について述べる。
アプリケーションの代表的断面から、QELFは、異なる局所性特性を持つ5つの繰り返し計算パターンを特定し、通信オーバーヘッド、ワークフロー組織、将来のハイブリッドコンピューティングアーキテクチャに対するそれらの影響について議論する。
ハイブリッドワークロードに関する推論のための共通語彙を提供することで、QELFは将来の定量的検証とアルゴリズム、ランタイムシステム、ハイブリッドコンピューティングアーキテクチャの共設計の基礎を確立する。
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