量子・HPC連携のための
遠隔手続き呼び出しシステムソフトウェアの研究開発

量子コンピュータはこれまでのコンピュータとは異なる原理で動作するコンピュータで、最新のスーパーコンピュータでも解くことが難しい問題を高速で解決できるようになる可能性を秘めています。量子コンピュータとスーパーコンピュータの両方を効果的に組み合わせることでより多くの種類の計算が可能になり、計算可能領域の拡大が期待されます。
ここで量子コンピュータとスーパーコンピュータを連携させるためのシステムソフトウェアに求められる機能のうち、もっとも重要なもののひとつは遠隔手続き呼び出しです。遠隔手続き呼び出しとは、通信ネットワークを介して、あるコンピュータから別のコンピュータに向けてアプリケーションの一部を分担するように依頼する機能です。このようにコンピュータから別のコンピュータへ仕事の一部を依頼することを「オフロードする」といいます。本項目では、スーパーコンピュータから量子コンピュータ、あるいは量子コンピュータのシミュレーションを行うコンピュータの両方に対して、共通APIでの遠隔手続き呼び出しを行うソフトウェアを開発します。

量子計算リクエストスケジューラは、量子コンピュータをサポートするための量子コンピュータ・バックエンドと呼ばれる汎用サーバの前に位置していますが、我々の量子HPC連携プラットフォームにおいて、量子コンピュータに対するすべての仕事の依頼は、いったん量子計算リクエストスケジューラを経由します。すると量子計算リクエストスケジューラは、スーパーコンピュータから量子コンピュータに依頼された仕事を、スーパーコンピュータ以外から依頼された仕事よりも先に実行するように制御します。これは、量子コンピュータへの仕事の依頼がたくさんある場合に、スーパーコンピュータが依頼した仕事が「順番待ち」の状態になり、スーパーコンピュータ自体がアイドル状態、すなわち何もせずに時間を消費する状態になってしまうことを防ぐためです。そこでスーパーコンピュータから量子コンピュータへの依頼を最優先で実行することで、スーパーコンピュータと量子コンピュータを同時に利用することに近い環境を提供します。このような高い優先度は、スーパーコンピュータと量子コンピュータの両方で、高いに強い関連性を持つタスクを複数実行するようなアプリケーションにのみ許されます。