量子计算即服务的参考架构
量子物理
2023-06-08 v1 软件工程
摘要
量子计算机（QCs）旨在颠覆现有计算格局——以基于量子力学原理运行的硬件和软件，取代由数字电路和模块化软件驱动的传统系统与平台。依赖量子力学的 QC 可利用量子电路（即用于操控量子门的量子比特）来对传统（即数字）计算系统实现“量子计算优越性”。当前阻碍量子系统大规模采用的问题根源在于：与经典计算和软件工程的挑战相比，构建、维护和/或编程 QC 是一种复杂且截然不同的工程范式。量子服务导向被视为一种解决方案，它协同服务计算与量子软件工程（QSE）的研究，使开发者和用户能够基于按次计费（pay-per-shot）的效用计算模型构建和利用量子软件服务。按次计费模型表示在量子处理单元上单次执行指令，并允许供应商（如 Amazon Braket）向无需拥有或维护量子系统的企业和个人提供其 QC 平台、模拟器、软件服务等。本研究贡献在于：1）提出实现量子计算即服务的参考架构；2）以量子-经典分离模式实现微服务作为架构用例；3）基于 22 位从业者的反馈评估该参考架构。在 QSE 背景下，本研究聚焦于统一架构方法与服务导向模式，以推广复用知识与最佳实践，应对量子计算即服务（QCaaS）架构设计与实现中的新兴及未来挑战。
引用
@article{arxiv.2306.04578,
title = {A Reference Architecture for Quantum Computing as a Service},
author = {Aakash Ahmad and Ahmed B. Altamimi and Jamal Aqib},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.04578},
year = {2023}
}
备注
25 pages