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量子比特映射/路由（Qubit Mapping/Routing）是近期和容错量子计算机编译流程中的关键环节，但现有可扩展方法通常会导致电路深度或运行时间增加数倍的路由开销。这种低效源于一个根本性矛盾：编译器采用的抽象路由模型（如三层CX门展开的SWAP插入）完全忽略了物理设备原生门操作的特殊性。 随着硬件技术突破，当今量子设备已能高精度实现超越标准CX门的多样化指令集架构（ISA）。涉及iSWAP、ZZ(θ)等门操作的先进ISA不仅具备更优的电路合成能力，还能以更高保真度实现。然而，目前尚缺乏针对这些先进ISA的系统性编译器优化策略。 为此，该研究团队提出Canopus——一个适用于多样化量子ISA的统一比特映射/路由框架。基于双量子门操作的规范表示，Canopus以ISA感知的方式进行深度协同优化，其核心创新包括：1）利用双量子门规范表示与单值多面体建模合成代价，实现路由阶段更智能的SWAP插入；2）通过规范形式将双量子门交换关系形式化，为基于交换律的优化提供普适方法。实验表明，在不同ISA和拓扑结构下，Canopus相比前沿方法持续降低15%-35%的路由开销。该工作同时提出程序模式、量子ISA与硬件拓扑协同探索的创新方法，首次证明先进量子ISA可在统一路由框架内高效利用，为量子软硬件协同设计开辟了新路径。