量子科技中心_量科网

量子计算虽具备无与伦比的计算能力，但仍面临重大挑战，包括有限量子比特数量、多样的硬件拓扑结构以及动态噪声和错误率，这些问题制约了系统的可扩展性和可靠性。分布式量子计算（尤其是芯片间互联方案）通过多处理器协同执行大型电路应运而生。尽管IBM“量子火烈鸟”等硬件进步聚焦于提升芯片间保真度，但针对分布式系统中高效电路分割与量子比特映射的研究仍然有限。该工作提出InterPlace框架——一种面向芯片间分布式量子系统的自适应硬件感知方案。该框架通过分析量子比特噪声与错误率构建虚拟系统拓扑，指导电路分割与分布式量子比特映射，以最大限度减少SWAP操作开销并提升保真度。基于IBM Qiskit的实现与前沿方案对比表明，InterPlace在真实量子硬件拓扑的广泛评估中可实现最高53.0%的保真度提升，同时将片上SWAP操作与跨芯片通信的综合开销降低达33.3%，充分验证了系统的可扩展性与有效性。