Fujitsu OQTOPUS: Open Source Quantum Computing Software

Die Open Quantum Toolchain for Operators and Users (OQTOPUS), die in Zusammenarbeit mit der Universität Osaka, Systems Engineering Consultants Co. LTD. und TIS Inc. entwickelt wurde, kann an die individuellen Bedürfnisse der Nutzer angepasst werden und soll dazu beitragen, praktisches Quantencomputing Realität werden zu lassen.

Ziel ist es, eine offene Gemeinschaft für die Software von Quantencomputersystemen aufzubauen und zukünftige technologische Innovationen zu fördern.

Open Sourcing wird es verschiedenen Forschungseinrichtungen und Unternehmen erleichtern, sich an der Entwicklung von Quantencomputern zu beteiligen, und es wird erwartet, dass es technologische Innovationen und die Bildung einer Gemeinschaft fördert.

Bisher mussten Universitäten und Unternehmen, die ihre Quantencomputer über die Cloud zugänglich machen wollten, selbst umfangreiche Software entwickeln, um einen Cloud-basierten Betrieb zu ermöglichen. Durch das Angebot dieser Open-Source-Software, die von der Installation bis zum Betrieb alles abdeckt, haben Fujitsu und die Forschungspartner die Hürde für den Einsatz von Quantencomputern in der Cloud gesenkt.

Fujitsu wird die Software in der zweiten Hälfte des Jahres 2025 als Teil seines bestehenden Serviceangebots für Forschungspartner bereitstellen, die seine Quantencomputer nutzen.

In Zukunft wird Fujitsu mit Forschungspartnern zusammenarbeiten, um die Entwicklung von Quantencomputern voranzutreiben, indem die Fähigkeiten dieser Software kontinuierlich erweitert werden und eine florierende globale Gemeinschaft aufgebaut wird.

Jede Schicht von OQTOPUS besteht aus der folgenden Software:

[Front-End Layer] ■ QURI-Teile OQTOPUS Konvertiert vom Anwender geschriebene Quantenprogramme in ein generisches Format (OpenQASM3) und kommuniziert mit der Cloud-Schicht.

[Cloud Layer] ■ GUI Informationen wie der Ausführungsstatus und die Ergebnisse der benutzerdefinierten Quantenprogramme sowie die Genauigkeit der Quantenchips werden über einen Web-Bildschirm zur Verfügung gestellt. OQTOPUS Cloud Verantwortlich für die Datenverwaltung des Gesamtsystems sowie für die Benutzer- und Jobverwaltung.

[Backend Layer] ■ OQTOPUS Engine Als Ausführungsplattform für Quantenberechnungen arbeitet sie mit der Cloud-Schicht, dem Trankserver und dem Geräte-Gateway zusammen, um Quantenprogramme auszuführen. Sie führt auch verschiedene Prozesse aus, die für die Quantenberechnung erforderlich sind, wie die Berechnung des Erwartungswerts des Ausführungsergebnisses und die Fehlerunterdrückung.

Developed in collaboration with Osaka University, Systems Engineering Consultants Co., LTD. and TIS Inc., the Open Quantum Toolchain for Operators and Users (OQTOPUS) software can be customized to meet individual user needs and is expected to help make practical quantum computing a reality.

The Mission is to build an open community for quantum computer system software and promote future technological innovation.

Open sourcing will make it easier for various research institutes and companies to participate in the development of quantum computers, and is expected to promote technological innovation and community building.

Until now, universities and companies wishing to make their quantum computers accessible via the cloud have had to independently develop extensive software to enable cloud-based operation. By offering this open-source software – covering everything from setup to operation – Fujitsu and the research partners have lowered the barrier to deploying quantum computers in the cloud.

Fujitsu will make the software available as part of its existing service to research partner companies using its quantum computers in the second half of 2025.

Going forward, Fujitsu will work with research partners to drive the advancement of quantum computing by continuously expanding the capabilities of this software and developing a thriving global community.

Each layer of OQTOPUS consists of the following software:

[Front-end layer] ■ QURI parts OQTOPUS It converts user-written quantum programs into a generic format (OpenQASM3) and communicates with the cloud layer.

[Cloud Layer] ■ GUI Information such as the execution status and results of user-created quantum programs, as well as the accuracy of quantum chips, is provided via a web screen. OQTOPUS Cloud Responsible for data management functions for the entire system, as well as user management and job management.

[Backend Layer] ■ OQTOPUS Engine As the execution platform for quantum computation, it cooperates with the cloud layer, the tranqu server, and the device gateway to execute quantum programs. It also performs various processes necessary for quantum computation, such as calculating the expected value of the execution result and error suppression.