Platform-Agnostic Modular Architecture for Quantum Benchmarking
量子物理
2025-10-10 v1 人工智能
软件工程
摘要
我们提出了一个平台无关的模块化架构，以解决量子计算基准测试日益碎片化的挑战，将问题生成、电路执行和结果分析解耦为独立且可互操作的组件。该系统支持20多种基准变体，从简单的算法测试如 Bernstein-Vazirani 到复杂的哈密顿模拟及可观测量计算，集成多种电路生成 API（Qiskit、CUDA-Q、Cirq），并支持多样化的工作流程。通过成功集成 Sandia 的 进行高级电路分析和 CUDA-Q 进行多 GPU HPC 模拟来验证该架构。通过实现现有基准的动态电路变体和新的量子强化学习基准，展示了其可扩展性，这些基准可轻易地跨越多种执行和分析模式可用。我们的主要贡献在于识别并正式化实现不同基准框架之间互操作性的模块化接口，表明标准化接口可减少生态系统碎片化，同时保持优化灵活性。该架构作为 QED-C 持续演进的面向应用的量子计算性能基准套件的关键增强功能得以开发。
引用
@article{arxiv.2510.08469,
title = {Platform-Agnostic Modular Architecture for Quantum Benchmarking},
author = {Neer Patel and Anish Giri and Hrushikesh Pramod Patil and Noah Siekierski and Avimita Chatterjee and Sonika Johri and Timothy Proctor and Thomas Lubinski and Siyuan Niu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08469},
year = {2025}
}