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用“未來”定義未來!本源量子發布首款國產量子計算機操作系統——本源司南

話說科技 ? 2021-02-09 16:53 ? 次閱讀
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2月8日,本源量子發布首款國產量子計算機操作系統——本源司南。該系統全面超越已有產品,實現量子資源系統化管理、量子計算任務并行化執行、量子芯片自動化校準等全新功能,助力量子計算機高效穩定運行。


操作系統——制約量子算力的關鍵一環

量子計算機顛覆性的算力提升離不開軟硬件協同發展,尤其是以操作系統為代表的基礎軟件服務直接影響量子計算機的性能表現。現有量子計算機操作系統(例如英國Deltaflow.OS量子計算機操作系統, 奧地利ParityOS量子計算機操作系統)普遍缺少量子資源管理、多量子計算任務并行處理、量子芯片自動化校準功能,難以有效利用當前稀缺的量子計算資源。

量子資源管理功能缺失,無法實現多量子計算任務并行處理

已有的操作系統不能對量子比特資源進行有效分配管理,只允許量子計算機在某一時間段處理一個任務,即使該任務無需使用全部量子比特資源。無法實現量子算力的有效果利用。

缺少自動化校準

由于量子系統的脆弱性與不穩定性,量子芯片在運行一段時間后需要進行維護校準,從而保證運行結果的可靠性。已有的量子計算機操作系統不涉及自動化校準,需要人工進行芯片調試校準,耗費大量時間,影響量子計算機運行的長期穩定。


本源司南——量子計算機高效運行解決方案

本源量子針對以上技術痛點,開發出首款國產量子計算機操作系統——本源司南。




(1)高效資源管理+自動化校準,支持量子計算機高效穩定運行

本源司南解決了已有產品無法管理量子資源、不能并行處理多量子計算任務、缺少自動化校準量子芯片等功能缺陷,成功構建了一套讓量子計算機高校穩定運行的量子計算機操作系統。

本源司南具備經典操作系統的基礎功能,更帶來了高效利用量子計算機資源的解決方案。針對任務和問題,本源司南強大的量子資源管理功能,不僅支持多量子任務的并行計算與調度,更支持對量子計算機持續不間斷的校準優化。尤其是后者,它可以有效控制量子計算機因量子物理特性產生的性能浮動,確保執行任務時,量子計算機處于最佳性能狀態。


(2)研發與應用模式自由切換,滿足用戶多樣化使用需求

當前量子計算機主要用于科學研究與探索商業化應用,二者的具體需求有別,所使用的量子計算機類型也有所不同。針對不同類型量子計算機的特征和用戶需求,本源司南提供應用模式和研發模式的無成本兼容,使量子計算機不僅能為商業用戶開發出滿足特定應用場景的應用,也能為科研用戶提供服務,用于研制更強大的量子計算機。

研發模式是指支持用戶基于量子計算機操作系統直接操控一體機及相關設備,以達到調試及優化量子芯片性能指標的目的;應用模式是指支持用戶基于量子計算機操作系統運行編碼完成的量子程序。


(3)兼容多種量子計算系統,打造通用量子計算機操作系統

基于當前量子計算硬件系統還未實現技術收斂的發展現狀,本源司南可支持多種量子計算系統,能夠為用戶接入具有多個量子處理器核心的量子計算機高性能工作站,包括超導量子處理器、半導體量子處理器、離子阱量子處理器,或是混合量子處理器。用戶只需要通過口令,接入管理員部署的一臺經典服務器即可使用全部功能。

本源司南旨在巨幅縮短一臺全新量子計算機投入運行的時間,同時支持分布式量子計算和集成量子存儲設備的管理服務。基于以上特性,用戶只需專注程序設計開發,不用再煩惱量子計算背后的運行原理。


定義未來——構筑自主可控的量子計算服務生態

量子計算機的落地應用必定是硬件與軟件共同發展的結果,本源司南的研發成功標志著國產量子軟件研發能力已達到國際先進水平。國產量子軟件系統架構漸趨完善,對推動量子計算核心技術自主可控、培養用戶使用習慣以及量子計算機實用化進程具有重大意義。

在經典計算時代,我們手機電腦的操作系統幾乎全部被國外壟斷,本源量子研發團隊希望為全體量子計算機用戶創造高價值的同時,促進先進技術國產化。未來,本源量子團隊將基于具備完全自主知識產權的本源量子計算機集群、本源司南量子計算機操作系統、本源量子云平臺以及豐富的量子軟件與應用,打造完善且開放的量子計算服務生態,與量子計算產業鏈的眾多企業一起,共同促進量子計算應用實現,造福人類發展。


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