Compiler Engineer (Quantum Solution) at QunaSys

量子コンピュータ基盤を支える次世代コンパイラ・エンジニア募集
Looking for a Next-Gen Compiler Engineer to Support the Fundamentals of Quantum Computer

仕事内容 / Job Description:

• FTQCアーキテクチャ実装のためのIR（中間表現）、ISA（命令セットアーキテクチャ）、変換・最適化パスの設計開発
• QURI SDK（量子アプリケーション開発基盤）におけるトランスパイラ／コンパイラ機能の設計・実装
• ユーザー向け量子プログラミング言語の設計開発
• ハードウェア／アーキテクチャ依存のノイズモデルを活かした性能評価機能の実装
• 研究者・開発者との協働による仕様検討と性能チューニング
• Design intermediate representation (IR), instruction set architecture (ISA) and transform/optimization passes for FTQC Architecture Implementation.
• Design and implement transpilers/compilers in QURI SDK (a quantum computing SDK).
• Design and develop quantum programming language for users.
• Implement benchmarking which utilizes hardware-/architecture-dependent noise models.
• Work on technical specifications and performance tuning with researchers and developers.

量子コンピュータとは / What is a Quantum Computer?

量子コンピュータはその飛躍的な計算性能により、従来は想像しかできなかったことを可能とし、未来社会を形作るエマージング技術として注目されています。その実現には様々な技術開発が必要となりますが、ここ数年の技術的進展により「夢の量子コンピュータ」の実現は現実味を帯び、量子産業は大きな転換期を迎えています。こうした中、産業界においても量子技術の具体的な応用検討が本格化しています。

Quantum computers are gaining attention as an emerging technology poised to shape the future of society through their extraordinary computational capabilities, making possible what was once only imaginable. While realizing this future requires the development of various technologies, recent technical advances are bringing the dream of a “Quantum Computer” closer to reality. This indicates that the quantum industry is approaching a major turning point. In this context, concrete efforts to apply quantum technology are now progressing in earnest within the industrial sector.

QunaSysとは / About Us:

量子コンピュータの実用化にはハードウェアの進展が必須ですが、本当に使える技術にするためには、アルゴリズムやソフトウェアの進歩が不可欠です。QunaSysは「量子コンピュータが産業に貢献する未来へ。」をミッションとして、量子コンピュータの性能を最大限に引き出すためのアルゴリズムやソフトウェアを開発しており、量子コンピュータの社会実装に貢献します。

量子コンピュータの実用化は、NISQ（誤り訂正機能を持たない小中規模の量子コンピュータ）からEarly-FTQC（初期的な誤り耐性量子コンピュータ）そして本格的なFTQC（誤り耐性量子コンピュータ）へと移行しつつあります。そうした中、QunaSysは、産業界の現実課題に即して、アルゴリズム／アーキテクチャ／ハードウェア横断的に、アプリケーションの性能評価を行い、開発を加速するソフトウェア開発基盤を開発・提供しています。

The practical use of quantum computers depends not only on advances in hardware but also on progress in algorithms and software to make the technology truly usable. At QunaSys, our mission is to “Build the future where quantum computers contribute to industry.” We develop algorithms and software to maximize the performance of quantum computers, thereby contributing to their integration into society.

The journey toward practical quantum computing is evolving from NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum Computers, which lack error correction) to Early-FTQC (early Fault-Tolerant Quantum Computers), and ultimately to full-scale FTQC (Fault-Tolerant Quantum Computers). In this evolving landscape, QunaSys addresses real-world industrial challenges by evaluating application performance across algorithms, architectures, and hardware. We also develop and provide a software development platform that accelerates this progress.

The QS (Quantum Solution) team develops software, ranging from algorithms to Architecture, for current NISQ devices, next-generation Early-FTQC, and future FTQC systems, such as the QURI SDK.

募集の背景 / Why We Are Hiring:

本格的なFTQCの実現に向けて、量子ハードウェアと、それに適したアーキテクチャに対応するコンパイラ基盤の重要性が高まっています。

QunaSysでは、FTQCを実機上で実現するために不可欠な量子コンパイラの開発を強化するとともに、ユーザーが定義した量子アルゴリズムを各種アーキテクチャにマッピングし、性能評価を行うQURI SDKへの統合を進めています。これにより、複雑化する量子アプリケーション開発において、より高いユーザー価値の提供を目指します。

今回の募集では、そうした取り組みを支えるIR（中間表現）、ISA（命令セットアーキテクチャ）、変換・最適化パスの開発に携わるエンジニアを求めています。

As the quantum industry advances toward the realization of FTQC, the importance of compiler infrastructure that supports quantum hardware with appropriate architecture is growing rapidly.

At QunaSys, we are strengthening the development of quantum compilers—an essential component for implementing FTQC on real hardware—and integrating them into the QURI SDK. This SDK includes features to evaluate performance by mapping user-defined quantum algorithms to various architectures. Through these efforts, we aim to deliver greater value to users and become the top choice in the increasingly complex field of quantum application development.

For this role, we are seeking engineers to develop intermediate representation (IR), Instruction Set Architecture (ISA), and transformation/optimization passes that will drive our progress forward.

必須スキル / Required Qualifications, Capabilities, and Skills:

• コンパイラやトランスパイラに関する開発経験（LLVM、MLIR、自作でも可）
• C++ / Rust / Python いずれかでの中規模以上のソフトウェア開発経験
• 量子回路・量子アルゴリズムに関する基礎知識
• アルゴリズム・データ構造に対する理解
• Git等によるチーム開発経験
  
• Hands-on experience with compiler and transpiler, including LLVM, MLIR, and personal development is also welcomed
• Experience working on at least intermediate-scale software with C++/Rust/Python
• Basic understanding of quantum circuit and quantum algorithm
• Understanding of algorithms and data structures
• Experience of working in a team of engineers with tools like Git

歓迎スキル / Preferred Qualifications, Capabilities, and Skills:

• 数学的知識（線形代数、グラフ理論、最適化など）
• Qiskit / Cirq / PennyLaneなどの量子SDK使用経験
• 量子誤り訂正に関する知識
• 中間表現（IR）の設計や最適化パス実装経験
• HPCや分散処理環境での開発経験
• Mathematical knowledge (linear algebra, graph theory, optimization etc.)
• Experience working on quantum SDKs (Qiskit, Cirq, PennyLane etc.)
• Knowledge of quantum error correction
• Hands-on experience designing IR or implementing optimization pass
• Hands-on experience with HPC or distributed processing environment

求める人物像 / Following Attributes Will Be a Good Match with Us:

• 抽象的な仕様や新しいモデルに対して、自ら手を動かして設計・実装できる方
• 複数レイヤー（アルゴリズム〜物理層）に関心を持ち、全体構造を俯瞰できる方
• チームでの議論やフィードバックを通じて、継続的に品質を高められる方
• 未知の領域に挑むことを楽しめる方
  
• Ability to design and implement based on abstract specifications and novel models.
• Interest in and ability to engage with multiple layers of the quantum computing stack—from algorithms to physical implementation.
• Commitment to continuous product quality improvement through team discussions and feedback.
• Enthusiasm for tackling challenges in uncharted fields.

仕事の魅力 / You Will Be Able to:

• 黎明期から次世代コンパイラを創る経験。Early-FTQC/FTQCを見据えた基盤技術に関われる数少ない機会
• 技術の中核に深く携われる。量子アルゴリズムとハードウェアの両面を理解し、性能を最大限に引き出す要の技術に挑めます
• 先端研究と実用開発の橋渡し。世界中の量子研究機関やハードウェアベンダーと連携し、研究成果をプロダクトへ落とし込む実践経験が得られます
• 裁量のある技術開発。設計方針から実装・改善まで一貫して主導できる環境で、技術の引き出しを増やせます
• Experience the development of next-generation compilers from the early stages of the industry. Opportunities to work on core technologies aimed at Early-FTQC and FTQC are rare.
• Be at the heart of quantum technology. Gain a deep understanding of both quantum algorithms and hardware, and tackle key technologies to maximize quantum computer performance.
• Bridge cutting-edge research and practical development. Collaborate with quantum research institutions and hardware vendors worldwide to turn research outcomes into real products.
• Exercise autonomy in technology development. Lead the entire process from design to implementation and improvement, allowing you to broaden your skill set.

開発環境 / Development Environment:

• 言語: Python, Rust, C++
• フレームワーク・ライブラリ: 各種量子計算ライブラリ (Qulacs, cuQuantum, Qiskit etc.), NumPy, SciPy
• インフラ: GitHub Actions
• バージョン管理: GitHub
• コミュニケーションツール: Slack, Notion, Zoom
• 開発ツール: エディターは好みで選択可能 (VS Code, Vim, Cursor, JetBrains etc.), Docker, Jupyter Notebook, Google Collaboratory
• Languages: Python, Rust, C++
• Frameworks/Libraries: Quantum computing libraries (e.g., Qulacs, cuQuantum, Qiskit), NumPy, SciPy
• Infrastructure: GitHub Actions
• Version Control: GitHub
• Development Tools: Flexible choice of editors (e.g., VS Code, Vim, Cursor, JetBrains), Docker, Jupyter Notebook, Google Collaboratory