IBM Quantum Engine Compiler 的设计与架构
量子物理
2024-08-14 v1 新兴技术
摘要
本文描述了当前用于 IBM Quantum 系统的开源 Quantum Engine Compiler（qe-compiler）的设计与架构。qe-compiler 基于 LLVM 的多层中间表示（MLIR）框架构建，包含用于在多个抽象层次上表示参数化量子计算的若干方言定义。编译器提供 Python 绑定和诊断系统。使用 Bison 和 Flex 构建的开源 LALR 词法分析器和解析器生成的抽象语法树被转换为高级 MLIR 方言。包括用于建模编译时控制系统异构性的可扩展层次化目标系统。通过管道接口添加的基于目标和通用编译 passes 将输入翻译至低级中间表示（包括 LLVM IR），并可利用 LLVM 后端和工具生成机器可执行二进制文件。qe-compiler 旨在实现可扩展、可维护、高性能和可扩展性，以支持量子计算的未来发展。
引用
@article{arxiv.2408.06469,
title = {Design and architecture of the IBM Quantum Engine Compiler},
author = {Michael B. Healy and Reza Jokar and Soolu Thomas and Vincent R. Pascuzzi and Kit Barton and Thomas A. Alexander and Roy Elkabetz and Brian C. Donovan and Hiroshi Horii and Marius Hillenbrand},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.06469},
year = {2024}
}
备注
To be published in the proceedings of the IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering 2024 (QCE24)