Newest papers

Quantum Broker: QoS-Aware Distribution of Quantum Computations

Giuseppe Bisicchia, Alessandro Bocci, Jose Garcia-Alonso, Juan Manuel Murillo, Antonio Brogi A · 2026 · arXiv (Cornell University)

DOI: 10.48550/arxiv.2610.28342 · cited by 0 works (OpenAlex) · open-access PDF

Vietnamese

Hệ thống tính toán lượng tử có khả năng truy cập trên đám mây đã làm cho các đơn vị xử lý lượng tử không đồng nhất (QPU) có sẵn thông qua các nền tảng nhà cung cấp khác nhau về công nghệ qubit, trạng thái hiệu chuẩn, hành vi hàng đợi và mô hình định giá. Sự không đồng nhất này làm cho quản lý thực hiện trở thành một mối quan tâm về kỹ thuật lượng tử: một mạch lượng tử có thể được thực hiện trên nhiều backend, nhưng kết quả là chi phí, độ trễ, độ trung thực và khả năng tái tạo phụ thuộc vào việc lựa chọn nền tảng cơ bản và cách các bức ảnh đo được phân bổ. Bài báo này trình bày Broker lượng tử, một khung quản lý nguồn mở và cơ sở cung cấp mở rộng cho quản lý thực hiện lượng tử có hiểu biết về dịch vụ. Khung hoạt động lập kế hoạch theo cách chụp bằng cách khai thác tính độc lập

Machine translation (Meta M2M100); the English original follows.

Abstract

Cloud-accessible quantum computing has made heterogeneous Quantum Processing Units (QPUs) available through provider platforms that differ in qubit technology, calibration state, queueing behavior, and pricing model. This heterogeneity makes execution management a quantum-engineering concern: a quantum circuit may be executable on several backends, but the resulting cost, latency, fidelity, and reproducibility depend on backend selection and on how measurement shots are allocated. This paper presents the Quantum Broker, an open-source and provider-agnostic framework for Quality-of-Service-aware quantum execution management. The framework operationalizes shot-wise distribution by exploiting the statistical independence of quantum measurement shots to dispatch a single circuit across multiple heterogeneous QPUs according to user-defined constraints and optimization objectives. It combines a modular execution architecture, interchangeable backend-profiling strategies, and the Quantum QoS Specification Language (QQSpec), a declarative language for expressing QoS requirements. Dispatch planning is supported by two solver backends: a mixed-integer linear-programming (MILP) solver, and a nonlinear dual-annealing solver. Experiments on benchmark quantum circuits and noisy simulator backends show that the Quantum Broker can produce feasible QoS-aware dispatch plans under heterogeneous backend conditions and can improve QoS satisfaction with respect to single-backend and naive multi-backend baselines. The results also expose a practical trade-off between planning time and dispatch quality, with the nonlinear solver producing higher-quality allocations at increased computational cost. Overall, the Quantum Broker provides an extensible execution-management layer for engineering portable, reproducible, and QoS-aware quantum software over fragmented quantum cloud infrastructures.

Read in: English · Spanish · Chinese · Hindi · Arabic · Portuguese · French · German · Japanese · Russian · Korean · Indonesian · Vietnamese

Topics: Computer science, Quantum computer, Quantum algorithm, Quantum, Benchmark (surveying), Solver

Sources: OpenAlex (CC0), arXiv, Crossref. Agent Exchange