FORQ: Fortran-to-Quantum Translator en Hybride Orkestratielaag
Definitie
FORQ is een Fortran-to-Quantum translator en orkestratielaag die klassieke HPC-routines uit Fortran automatisch kan uitbesteden aan quantumcomputers. De Fortran-programmeur hoeft geen kennis te hebben van quantum computing; FORQ bepaalt autonoom welke delen van de code geschikt zijn voor quantum-executie en verzorgt de volledige transport- en terugkoppelingsketen.
Architectuur
De architectuur bestaat uit drie hoofdcomponenten:
- Ada-gebaseerde analyse-engine;
- PostgreSQL-gestuurde besluitvormingslaag;
- Transportlaag voor quantum-executie en hybride terugkoppeling.
Ada-analyse-engine
De analyse-engine verwerkt Fortran-broncode en bouwt een interne representatie. Op basis van statische analyse, complexiteitspatronen en profileringsdata worden codeblokken geclassificeerd als:
- klassiek uit te voeren;
- quantum-kandidaat;
- hybride (klassiek + quantum).
PostgreSQL-besluitvorming
Analyse-resultaten worden opgeslagen in PostgreSQL. De database fungeert als beslissingslaag voor:
- selectie van routines voor quantumvertaling;
- opslag van metadata en runtime-profielen;
- beheer van hybride resultaten en statusinformatie.
Quantumvertaling en transportlaag
Geselecteerde Fortran-routines worden vertaald naar een quantum-IR (bijvoorbeeld QASM of circuitrepresentaties). De transportlaag:
- serializeert invoerdata;
- verstuurt jobs naar een quantum-backend;
- ontvangt meetresultaten en foutcodes;
- bewakt timeouts en SLA's.
Hybride terugkoppeling
Quantumresultaten worden in PostgreSQL opgeslagen als:
- ruwe meetdata;
- geaggregeerde uitkomsten;
- metadata over backend, shots en versies.
De oorspronkelijke Fortran-code haalt deze resultaten op via een FORQ-runtime API of directe databasequeries, zodat het programma transparant verder kan werken met quantumversnelde berekeningen.
Conclusie
FORQ biedt een volledige keten voor automatische quantumuitbesteding van Fortran-HPC-routines. Door Ada-analyse, PostgreSQL-besluitvorming en een gestandaardiseerde transportlaag kan een klassiek Fortran-programma hybride quantumcomputing benutten zonder dat de programmeur kennis hoeft te hebben van quantumtechnologie.