量子計算的發展，正在遇到一個看起來并不在量子處理器上的瓶頸——延遲。

過去幾年，行業談量子計算，更多聚焦在量子比特數量、相干時間和算法進展上。但隨著量子系統不斷走向更大規模、更高復雜度，一個更現實的問題正在浮出水面：

真正限制量子計算走向實用的關鍵因素，可能不再只是量子處理器本身，而是經典計算系統是否能夠在足夠短的時間內完成計算與反饋。

圍繞這一問題，戴爾科技與NVIDIA正在推進一種新的混合量子-經典計算架構，通過突破性的平均低于4微秒系統延遲的基礎設施，讓服務器能夠進入量子系統控制鏈路，從而支撐量子計算走向工程化和可用化。

Q:延遲為什么會成為量子計算的關鍵問題？

在傳統計算系統中，延遲往往只是性能優化指標之一，但在量子計算系統中，延遲卻可能決定系統是否能夠運行。

由于量子比特的狀態非常脆弱，在完成一次量子操作和測量之后，系統需要立即根據測量結果進行判斷，并決定下一步控制操作，例如是否進行糾錯、改變電路路徑、進行校準。

如果經典計算系統無法在極短時間內完成計算并返回控制信號，量子系統就無法繼續運行復雜算法，很多量子算法能力也無法實現。

一條更短的量子-經典計算鏈路

此次合作的關鍵，在于把量子控制所需的經典計算鏈路進一步縮短。

為了解決這一問題，戴爾科技與NVIDIA基于NVQLink平臺構建了量子-經典協同計算架構，并實現了戴爾PowerEdge服務器與通常用于控制量子處理器的FPGA之間平均低于4微秒系統延遲的連接。

在這一架構中，NVQLink為GPU計算與FPGA之間建立起更直接的連接通道，并與CUDA-Q軟件平臺結合，使量子計算與經典計算可以在同一計算框架下協同運行。

整個系統基于RoCE網絡實現超低延遲通信，使經典計算系統不再只是量子系統外圍的計算資源，而是真正進入量子控制鏈路，在量子測量、反饋與控制過程中承擔實時協同角色。

這意味著，經典計算在量子體系中的角色正在發生變化——它不再只是“算得更快”的輔助能力，而是量子系統能否真正工程化、能否持續穩定運行的一部分基礎條件。只有當經典計算能夠在微秒級時間內完成反饋，量子系統才真正具備從實驗驗證走向工程化系統的基礎。

在量子系統中服務器開始扮演新的角色

在NVQLink部署中，服務器不再只是提供算力的后臺設備，而是承擔了量子系統中的Real-Time Host（實時主機）角色，需要在量子測量與反饋之間完成實時計算與控制協同。這對服務器的計算性能、I/O能力、網絡延遲以及系統穩定性都提出了遠高于傳統數據中心的要求。

在這一架構中，戴爾PowerEdge XE9680、XE7745、R7715和R770等服務器承擔了實時主機（Real-Time Host）的核心職責，并結合NVIDIA CUDA-Q Realtime API，共同支撐混合量子-經典計算環境運行。

低于4微秒的延遲意味著這套基礎設施能夠支持量子計算走向實用所需的幾項關鍵能力：

實時校準：量子系統會持續漂移，只有足夠快地發現并修正偏移，系統輸出才可能保持穩定。

動態電路執行：經典邏輯可以根據當前測量結果，實時決定量子處理器下一步執行什么操作，從而進一步拓展量子算法能力。

量子糾錯：這是邁向容錯型量子計算的必經之路，也是量子計算真正走向大規模應用的關鍵前提。

換句話說，本次壁壘突破并不只是停留在平臺層面的概念驗證，而是一項建立在真實服務器基礎設施之上的系統級驗證。只有當經典計算能夠在微秒級時間內完成測量結果處理并反饋控制信號，量子系統才具備持續穩定運行的基礎。

戴爾基礎設施貫穿量子計算工作流

在量子計算體系中，戴爾PowerEdge服務器不僅能夠在量子系統中承擔實時主機的角色，還能夠承擔量子仿真計算等重要工作。

由于真實量子硬件資源仍然十分稀缺，大量算法開發、測試與驗證工作需要在服務器平臺上完成。通過在PowerEdge服務器上運行量子電路仿真，研究人員可以在進入真實量子硬件之前完成算法驗證與優化，從而減少對量子處理器資源的占用，并提升整個量子計算工作流的效率。

在混合量子計算環境中，戴爾基礎設施不僅支持量子仿真和前期計算任務，還可以承擔實時控制、數據處理以及結果分析等工作，貫穿量子計算從仿真、控制到數據處理的多個環節。這也意味著，量子計算的發展不僅依賴量子處理器本身，同樣依賴底層服務器和基礎設施平臺的性能、穩定性和擴展能力。

從量子仿真到量子控制，再到數據處理與分析，服務器基礎設施正在成為量子計算體系中不可或缺的一部分，而戴爾PowerEdge平臺正是在這一混合量子計算架構中承擔關鍵支撐角色。

從“可行”走向“可用”

值得一提的是，這一混合量子-經典計算架構已經在真實量子系統環境中得到實踐驗證。

量子控制公司Quantum Machines使用PowerEdge R7615服務器連接其OPX1000脈沖處理單元，對多種不同量子處理器和系統架構進行了控制與校準協同測試，并實現了服務器與量子控制系統之間的微秒級低延遲連接。

這表明，基于低延遲服務器與量子控制系統連接的混合量子計算架構不僅停留在技術方案層面，而是已經可以進入真實量子工作流，在量子控制、數據處理與系統協同過程中發揮作用。這也意味著，量子計算正在從單一量子硬件的發展階段，逐步邁向量子系統與經典計算協同運行的系統工程階段。

寫在最后

回顧計算發展的歷史，每一次計算能力的躍遷，都不僅來自處理器本身的進步，更來自系統架構的變化。從大型機到分布式計算，從虛擬化到云計算，再到今天的智能技術與量子計算，計算模式始終在不斷演進。量子計算的發展同樣如此，它不僅是量子處理器的突破，更是整個計算體系架構的重構。

在這一過程中，服務器與基礎設施不再只是提供算力的平臺，而正在成為量子計算體系的一部分。在這一新一代計算架構逐步形成的過程中，戴爾科技已經做好準備，通過高性能、低延遲、可擴展的基礎設施平臺，支持企業迎接量子計算時代的到來。