量子科技中心_量科网

随着量子计算向实际工作负载规模扩展，未来系统预计将从单一单片处理器转向连接多个QPU的模块化架构。不同平台通过不同的通信模型实现这种模块化：超导系统依赖实时经典链路和动态电路协调，离子阱系统使用光子互连实现远程纠缠，中性原子系统则提供强大的内核内连接，并采用提议的光学链路用于核间通信。这种异构性使得通信感知调度对于共享的模块化量子云环境至关重要。该团队提出了InterQ，一种针对具有异构通信模型的模块化QPU架构的通信感知调度器。InterQ联合考虑量子比特容量、放置、并行执行以及跨分布式子电路的通信驱动依赖关系，同时支持自适应电路切割，以在平衡保真度和通信开销的同时减少完工时间。该框架区分了经典链路执行（其中测量和前馈施加同步约束）与量子链路执行（其中纠缠分发和状态转移决定协调成本）。通过使用统一的仿真框架比较超导、离子阱和中性原子模块化系统，InterQ展示了通信模型和调度驱动的切割决策如何影响吞吐量、延迟和保真度。在所评估的工作负载中，InterQ揭示了一种架构依赖的权衡：中性原子模块化QPU实现了最高保真度，超导系统最小化了运行时间，而离子阱系统在保真度和完工时间之间提供了平衡的中间配置。