In this work, we explore the design of the checkpointing and restoration for quantum HPC that leverages dynamic circuit technology to enable restartable and resilient quantum execution. Rather than attempting to checkpoint quantum states, our approach redefines checkpointing as a control flow and algorithmic state problem. By exploiting mid-circuit measurements, classical feed forward, and conditional execution supported by dynamic circuits, we capture sufficient program state to allow correct restoration of quantum workflows after interruption or failure. This design aligns naturally with iterative and staged quantum algorithms such as variational eigensolvers, quantum approximate optimization, and time-stepping methods commonly used in quantum simulation and scientific computing.


翻译:本文探讨了量子高性能计算系统中检查点与恢复机制的设计方案,该方案利用动态电路技术实现可重启且具备容错能力的量子计算执行。与尝试直接保存量子态的传统思路不同,我们的方法将检查点重新定义为控制流与算法状态的管理问题。通过利用动态电路所支持的中线路测量、经典前馈及条件执行功能,我们能够捕获足够的程序状态,从而在中断或故障后实现量子工作流的准确恢复。该设计天然契合迭代式与分阶段的量子算法,例如变分本征求解器、量子近似优化算法以及量子模拟与科学计算中常用的时间步进方法。

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