量子ネットワーキング技術開発企業であるmemQ Inc.は、分散量子コンパイラ（memQ DQC）をオープンソースのツールチェーンとしてGitHub上で公開しました。シカゴ大学からスピンアウトしたこのスタートアップは、光量子チャネルを介して接続されたマルチベンダー・異種混合の量子処理ユニット（QPU）ネットワーク全体にスケールアウト展開機能を提供する、モダリティ非依存のソフトウェアフレームワークを導入しました。
このオープンソース公開は、2026年6月に発出された大統領令14413号を含む米国連邦政府の技術指令に沿ったものです。この大統領令は、政府機関に対し、量子ネットワーキングおよび分散量子コンピューティングアーキテクチャの運用フレームワークを確立するよう指示しています。memQ DQCは、標準的なモノリシック回路をネットワーク最適化されたOpenQASM実行グラフに変換することで、開発者、システムインテグレータ、研究者が、手動による低レベルの量子ネットワークプログラミングを必要とせずに、マルチQPU実行のモデリング、エンタングルメント生成レートの評価、リソーストレードオフの分析を可能にします。
このモジュラー型コンパイラツールチェーンには、任意のQPU間トポロジー（チェーン、リング、ハブ、グリッド、オールツーオール）とQPU内の物理量子ビットレイアウトをモデリングする対話型のQuantum Network Constructor（QNC）が組み込まれています。コンパイラは、状態テレポーテーション操作（量子ビット再配置）とゲートテレポーテーションプリミティブ（Cat-EntanglerおよびCat-Disentanglerプロトコル）を動的に挿入することで、プロセッサ間の依存関係を管理します。統合された離散イベントスケジューラは、heralded光子到着をシミュレートし、ゲート持続時間、デコヒーレンス時間、リンクエンタングルメント生成レートなどの現実的な物理ハードウェア制約下で、時間分解された実行スケジュールを生成します。
| [ memQ DQC オープンソースフレームワークの機能と能力の概要 ] | ||
|---|---|---|
| ソフトウェアコンポーネント | 機能仕様 | システムおよびアーキテクチャ上の利点 |
| Quantum Network Constructor (QNC) | • グラフィカルなトポロジー設定ツール• カスタムJSONネットワーク仕様形式 | • 異種QPUの容量とリンク忠実度を定義• QPU内およびQPU間の接続性をモデリング |
| マルチストラテジー分割エンジン | • 動的相互作用（Kernighan-Lin適応）• ハイパーグラフ分割器（KaHyPar統合） | • QPU間のEPRペア消費を最小化• ゲートパケットのグループ化とCat-Entanglerの再利用を最適化 |
| 離散イベントスケジューラ＆検証器 | • ポアソン分布に基づくエンタングルメント生成• リンク調停（FIFO、最短時間、クリティカルパス） | • タイムスタンプ付き実行ガントチャートを生成• 状態ベクトルによる出力分布の等価性を検証 |
公開されたコードリリースに加えて、memQは設計空間のコデザインを評価した包括的な研究論文（arXiv:2609.15728）を発表しました。この研究では、コンパイラの選択はターゲットとなるハードウェアトポロジーに密接に連動させる必要があることが実証されました。例えば、QPU内の接続性の想定をオールツーオールから最近隣接に変更すると、18量子ビットのQFT回路においてEPRペア消費が10倍以上に増加する一方、競合を意識したリンクスケジューリングにより全体の実行メイクスパンが約18%短縮されました。
企業のプレスリリースはmemQ Resourcesでこちらからご覧いただけます。オープンソースリポジトリはGitHubでこちらからアクセスでき、技術プレプリントはarXivでこちらから閲覧可能です。また、APIガイドはRead the Docsでこちらから参照できます。
2026年9月24日
