Quantum systems have started to emerge as a disruptive technology and enabling platforms - exploiting the principles of quantum mechanics - to achieve quantum supremacy in computing. Academic research, industrial projects (e.g., Amazon Braket), and consortiums like 'Quantum Flagship' are striving to develop practically capable and commercially viable quantum computing (QC) systems and technologies. Quantum Computing as a Service (QCaaS) is viewed as a solution attuned to the philosophy of service-orientation that can offer QC resources and platforms, as utility computing, to individuals and organisations who do not own quantum computers. To understand the quantum service development life cycle and pinpoint emerging trends, we used evidence-based software engineering approach to conduct a systematic mapping study (SMS) of research that enables or enhances QCaaS. The SMS process retrieved a total of 55 studies, and based on their qualitative assessment we selected 9 of them to investigate (i) the functional aspects, design models, patterns, programming languages, deployment platforms, and (ii) trends of emerging research on QCaaS. The results indicate three modelling notations and a catalogue of five design patterns to architect QCaaS, whereas Python (native code or frameworks) and Amazon Braket are the predominant solutions to implement and deploy QCaaS solutions. From the quantum software engineering (QSE) perspective, this SMS provides empirically grounded findings that could help derive processes, patterns, and reference architectures to engineer software services for QC.


翻译:摘要:量子系统已经成为一项颠覆性技术和实现量子计算霸权的平台,利用量子力学的原理。学术研究、工业项目​​(例如Amazon Braket)和联盟(如“Quantum Flagship”)正在努力开发实用并具有商业价值的量子计算(QC)系统和技术。量子计算作为服务(QCaaS)被视为一种符合服务定位哲学的解决方案,可以向不拥有量子计算机的个人和组织提供QC资源和平台,就像公用事业计算一样。为了了解量子服务开发生命周期并指出新兴趋势,我们采用基于证据的软件工程方法进行了系统映射研究(SMS),研究使QCaaS成为可能或增强QCaaS的研究。SMS过程检索到55项研究,根据定性评估,我们选择了9项研究进行调查,分别是功能方面、设计模型、模式、编程语言、部署平台等,并分析QCaaS新兴研究的趋势。结果表明,有三个建模符号和一个目录的五个设计模式可以设计QCaaS,而Python(本地代码或框架)和Amazon Braket是实施和部署QCaaS解决方案的主要解决方案。从量子软件工程(QSE)的角度来看,本次系统映射研究提供了经验证据的发现,可以帮助推导出量子计算服务软件工程的过程、模式和参考架构。

0
下载
关闭预览

相关内容

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。对照于传统的通用计算机,其理论模型是通用图灵机;通用的量子计算机,其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,目前某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
Uber 的服务网格架构设计
InfoQ
1+阅读 · 2022年8月1日
Presto on Apache Kafka 在 Uber的大规模应用
AI前线
0+阅读 · 2022年6月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
计算机 | EMNLP 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
18+阅读 · 2019年4月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月15日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月15日
Arxiv
35+阅读 · 2019年11月7日
VIP会员
相关VIP内容
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
Uber 的服务网格架构设计
InfoQ
1+阅读 · 2022年8月1日
Presto on Apache Kafka 在 Uber的大规模应用
AI前线
0+阅读 · 2022年6月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
计算机 | EMNLP 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
18+阅读 · 2019年4月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员