A Cross-Platform Execution Engine for the Quantum Intermediate Representation

混合语言（如量子中间表示法（QIR））对于编写混合量子和经典计算模型的编程系统至关重要，而这些程序的执行通常被推迟到特定于系统的实现。在这里，我们描述并演示了QIR执行引擎（QIR-EE），用于在多个硬件平台上解析、解释和执行QIR。QIR-EE使用LLVM来执行指定量子程序的混合指令，并通过设计提供扩展点，支持定制的运行时和硬件环境。我们演示了一种实现，该实现使用XACC量子硬件加速库在不同的商用量子平台和数值模拟器上分派原型量子程序，并验证了QIR-EE在IonQ Harmony和Quantinuum H1-1硬件上的执行。我们的结果突出了混合可执行体系结构处理混合指令、管理混合数据以及与量子计算框架集成以实现跨平台执行的效率。

该论文旨在解决混合量子计算模型的编程系统的执行问题，提出了使用Quantum Intermediate Representation (QIR)和QIR Execution Engine (QIR-EE)来解决这个问题。

QIR-EE利用LLVM执行混合指令，支持定制化运行时和硬件环境，可以在不同商业量子平台和数值模拟器上分派量子程序。

论文展示了QIR-EE在IonQ Harmony和Quantinuum H1-1硬件上的有效性，以及使用XACC量子硬件加速器库在不同商业量子平台和数值模拟器上分派量子程序的实现。该论文的亮点包括：使用了QIR和QIR-EE来执行混合指令，支持定制化运行时和硬件环境，并且可以实现跨平台执行。

最近的相关研究包括：Quantum++、Qiskit、ProjectQ、Forest、Cirq等。