QLLVM:基于LLVM的可扩展量子-经典协同编译框架

为应对NISQ时代对高性能、可扩展量子编译器的迫切需求,并推动经典-量子计算融合,该研究团队提出了基于LLVM构建的先进量子-经典协同编译框架QLLVM。据现有资料显示,QLLVM首次实现了端到端的LLVM编译工作流,能够将包括CUDA、MPI和C++在内的经典高性能程序与量子程序统一编译为单一可执行文件。针对量子程序编译,该框架采用三级设计:在MLIR量子方言层实现高级优化后,降级为基于LLVM中间表示的QIR格式进行底层优化与硬件映射。其可扩展架构与经典高性能计算的无缝互操作性,为未来量子软件开发提供了高效、灵活的工业级编译基础设施。实验结果表明,在MQTBench基准测试中,QLLVM相较最先进编译器能有效减少电路深度与量子门数量,在经典-量子混合程序编译方面展现出显著优势。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-16 14:53

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