DC-MBQC:一种面向测量型量子计算的分布式编译框架
分布式量子计算(DQC)是实现量子系统规模扩展的重要技术。尽管量子电路模型的DQC研究已取得显著进展,但基于测量的量子计算(MBQC)这一通用量子计算模型的分布式研究却鲜少涉及——该模型与电路模型存在本质差异,尤其适合光量子平台。本研究提出DC-MBQC框架,这是首个专为MBQC设计的分布式量子编译系统。该工作攻克了MBQC实现分布式计算的两大核心难题:首先针对量子处理单元(QPUs)间的任务分配,开发了自适应图分割算法,在平衡各QPU工作负载的同时保持图态结构完整性;其次针对QPU间通信,创新性地提出层调度问题并设计相应求解算法。基于实际硬件约束,该团队优化了量子程序运行时间及所需光子寿命,有效规避因光子损耗导致的致命错误。实验数据表明,在8个全连接QPU的系统中,所需光子寿命提升7.46倍,运行速度加快6.82倍,有力验证了分布式计算在光量子系统中的优势。项目源代码已开源:https://github.com/qfcwj/DC-MBQC。

