來源:數(shù)據(jù)觀綜合 時(shí)間:2021-02-09 14:07:40 作者:
2月8日晚,首款國產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)——“本源司南”正式發(fā)布。據(jù)悉,該系統(tǒng)由合肥本源量子計(jì)算科技有限責(zé)任公司自主研發(fā),超越現(xiàn)有產(chǎn)品(例如英國Deltaflow.OS量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),奧地利ParityOS量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)),實(shí)現(xiàn)了量子資源系統(tǒng)化管理、量子計(jì)算任務(wù)并行化執(zhí)行、量子芯片自動(dòng)化校準(zhǔn)等全新功能。這標(biāo)志著國產(chǎn)量子軟件研發(fā)能力已達(dá)國際先進(jìn)水平。
相比于經(jīng)典計(jì)算機(jī),量子計(jì)算機(jī)最突出的優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)大的計(jì)算能力,但目前全球范圍內(nèi)可供使用的量子計(jì)算機(jī)只有50臺(tái)左右,如果不能做到有效利用,就會(huì)出現(xiàn)算力浪費(fèi)情況。因此,量子計(jì)算機(jī)也需要操作系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)配和管理,硬軟件協(xié)同發(fā)展才能讓量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用。
本源量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)利用量子卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型開發(fā)出的量子圖像識(shí)別應(yīng)用,可將圖像識(shí)別任務(wù)轉(zhuǎn)化為多個(gè)量子線路,在經(jīng)過量子態(tài)數(shù)據(jù)編碼之后,這些量子線路就處于排隊(duì)等待運(yùn)行狀態(tài)。
通過“本源司南”的統(tǒng)一調(diào)度管理,這些量子線路在單個(gè)量子芯片上可以被并行執(zhí)行,不僅大大減少了整體線路運(yùn)行時(shí)間,還有效提高了量子芯片的整體利用率,使得當(dāng)前有限的量子計(jì)算資源得到最大化利用。
作為中國首款量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),「本源司南」的發(fā)布引發(fā)了學(xué)界和業(yè)界的關(guān)注。
具體而言,本源司南操作系統(tǒng)的特點(diǎn)包括:
高效資源管理+自動(dòng)化校準(zhǔn),支持量子計(jì)算機(jī)高效穩(wěn)定運(yùn)行;
研發(fā)與應(yīng)用模式自由切換,滿足用戶多樣化使用需求;
兼容多種量子計(jì)算系統(tǒng),打造通用量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。
首先,本源司南解決了已有產(chǎn)品無法管理量子資源、不能并行處理多量子計(jì)算任務(wù)、缺少自動(dòng)化校準(zhǔn)量子芯片等功能缺陷。除了具備經(jīng)典操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能之外,也帶來了高效利用量子計(jì)算機(jī)資源的解決方案。
針對(duì)任務(wù)和問題,本源司南的量子資源管理功能不僅支持多量子任務(wù)的并行計(jì)算與調(diào)度,更支持對(duì)量子計(jì)算機(jī)持續(xù)不間斷的校準(zhǔn)優(yōu)化。尤其是后者,它可以有效控制量子計(jì)算機(jī)因量子物理特性產(chǎn)生的性能浮動(dòng),確保執(zhí)行任務(wù)時(shí),量子計(jì)算機(jī)處于最佳性能狀態(tài)。
其次,當(dāng)前量子計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)研究與探索商業(yè)化應(yīng)用,二者的具體需求有別,所使用的量子計(jì)算機(jī)類型也有所不同。針對(duì)不同類型量子計(jì)算機(jī)的特征和用戶需求,本源司南提供應(yīng)用模式和研發(fā)模式的無成本兼容,使量子計(jì)算機(jī)不僅能為商業(yè)用戶開發(fā)出滿足特定應(yīng)用場景的應(yīng)用,也能為科研用戶提供服務(wù),用于研制更強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)。
研發(fā)模式是指支持用戶基于量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)直接操控一體機(jī)及相關(guān)設(shè)備,以達(dá)到調(diào)試及優(yōu)化量子芯片性能指標(biāo)的目的;應(yīng)用模式是指支持用戶基于量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)運(yùn)行編碼完成的量子程序。
此外,基于當(dāng)前量子計(jì)算硬件系統(tǒng)還未實(shí)現(xiàn)技術(shù)收斂的發(fā)展現(xiàn)狀,本源司南可支持多種量子計(jì)算系統(tǒng),能夠接入具有多個(gè)量子處理器核心的量子計(jì)算機(jī)高性能工作站,包括超導(dǎo)量子處理器、半導(dǎo)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(tái)經(jīng)典服務(wù)器,即可使用全部功能。
本源司南旨在縮短一臺(tái)全新量子計(jì)算機(jī)投入運(yùn)行的時(shí)間,同時(shí)支持分布式量子計(jì)算和集成量子存儲(chǔ)設(shè)備的管理服務(wù)?;谝陨咸匦?,用戶只需專注程序設(shè)計(jì)開發(fā),無需花費(fèi)時(shí)間了解量子計(jì)算背后的運(yùn)行原理。郭光燦介紹,據(jù)研究人員測試,本源司南量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)能夠數(shù)倍提升現(xiàn)有量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率。
據(jù)悉,本源量子成立于2017年9月,是國內(nèi)量子計(jì)算龍頭企業(yè),團(tuán)隊(duì)技術(shù)起源于中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,以量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用為核心,專注量子計(jì)算全棧開發(fā),各軟、硬件產(chǎn)品,技術(shù)指標(biāo)國內(nèi)領(lǐng)先,擁有各項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果四百余項(xiàng)。2021年1月份,本源量子宣布完成數(shù)億元A輪融資。
責(zé)任編輯:姚治