量子基准测试的平台无关模块化架构

该研究团队提出了一种与平台无关的模块化架构,通过将问题生成、线路执行和结果分析解耦为独立且可互操作的组件,解决了量子计算基准测试领域日益碎片化的问题。该系统集成了多种线路生成API(Qiskit、CUDA-Q、Cirq),支持从Bernstein-Vazirani等简单算法测试到含可观测量计算的复杂哈密顿量模拟等20余种基准测试变体,并能实现多样化工作流。研究人员通过与Sandia国家实验室的《pyGSTi》高级线路分析工具及CUDA-Q多GPU高性能计算模拟的成功集成验证了该架构。通过实现现有基准测试的动态线路变体及新型量子强化学习基准测试(这些功能可立即应用于多种执行与分析模式),证明了该系统的可扩展性。该工作的核心贡献在于识别并规范化了模块化接口,使不兼容的基准测试框架间实现互操作性,证明标准化接口能在保持优化灵活性的同时减少生态碎片化。该架构已被开发为持续演进的“QED-C量子计算应用导向性能基准测试套件”的关键增强功能。
提交arXiv: 2025-10-09 17:09

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