量子科技中心_量科网

面向器件的量子模拟日益需要HPC级加速器，但安全超级计算机提供的并非量子软件所期望的交互式、后端导向接口，而是批调度执行环境。核心障碍不仅在于远程作业提交：由HPC托管的虚拟QPU必须在队列延迟、调度器分配、计算节点隔离以及部分执行端故障的情况下，保持拓扑结构、原生门操作和校准语义的完整性，且不得向集群开放入站路径。该团队提出HPC-vQPU，一种面向批调度HPC系统上虚拟QPU的服务导出架构。HPC-vQPU将面向云的控制平面（负责设备身份、任务生命周期、快照绑定和事件投射）与驻留HPC的执行平面（通过调度器支持的GPU作业认领并实现工作）分离开来。协调机制完全采用出站方式且由代理程序发起。核心抽象是一种拓扑与校准感知的设备快照，在认领时原子性地绑定，并作为不可变契约带入执行，使每个调度作业既保持封闭性，又保留最新的设备语义。该团队在Pawsey超级计算研究中心使用Setonix GPU、Qiskit-Aer/cuQuantum以及IBM Fez校准数据实现了HPC-vQPU。生产实验表明：服务开销有限且呈叠加性，而工作负载扩展仅局限于模拟器内部；携带校准信息的快照可产生可测量的输出偏移；认领时绑定可防止设备在认领前发生变更后导致的过期执行；并发代理程序以精确一次方式完成50/50任务；显式恢复机制可在代理程序失效后恢复停滞的运行中任务。这些结果表明，安全的、由调度器中介的HPC基础设施能够将保真度量子模拟作为交互式虚拟QPU服务导出。