基于云的量子计算系统的实用开源软件栈
自2010年代末以来,量子计算机已实现商业化应用,用户通过云服务器远程运行的服务数量持续增长。在日本,包括该研究团队在内的多个国内超导量子计算系统已于2023年投入运行。然而量子计算系统的设计——尤其是最接近量子计算机的核心区域——仍处于高度保密状态,这为进入该领域设置了重大障碍。若现状持续,将对量子计算机发展至关重要的标准化进程将停滞不前,亦难以开发出具备超算级运算能力的实用化量子计算系统。 为解决这一问题,该团队提出“面向操作者与用户的全栈量子计算开源工具链”(OQTOPUS),这是基于真实量子计算机研究开发的全栈系统。作为全球最大开源项目之一,OQTOPUS涵盖从云端执行环境构建到系统运维的全套操作软件,更在量子计算机近端区域实现了编译器、多程序并发及错误缓解等关键功能——这些通常被系统供应商视为机密的核心技术。研究还展示了OQTOPUS在真实量子计算机上的实验成果。该项目已在GitHub开源,将显著降低量子计算领域准入门槛,通过开放讨论助力开发者社区生态建设。
