NetQMPI:一款受MPI启发的软件,用于通过NetQASM SDK在量子网络上编程分布式量子应用
分布式量子计算(DQC)对于突破单一NISQ设备的局限、实现量子算法扩展至关重要。然而当前软件生态迫使开发者手动协调底层网络资源(如纠缠态生成(EPR对)和经典同步),导致代码冗长、易错且难以扩展。该研究团队提出NetQMPI框架——一个基于单程序多数据(SPMD)范式、将消息传递接口(MPI)标准适配量子计算领域的高层Python框架。作为NetQASM SDK的中间件,NetQMPI通过统一的Communicator接口抽象底层物理拓扑,实现网络初始化与资源管理的自动化。该工作创新性地提出语义化点对点原语及“暴露/非暴露”等集体操作,利用多体纠缠态进行数据分发,从而解决不可克隆定理的约束。对比分析表明,NetQMPI将算法逻辑与网络规模解耦,使生成N节点GHZ态的代码复杂度从𝒪(N²)降至常数级𝒪(1)。该框架还实现后端无关性,可分别在NetSquid(通过SquidASM)等严格物理模拟器与未来符合NetQASM标准的量子硬件上无缝执行高层应用。
量科快讯
2 小时前
6 小时前
3 天前



