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随着量子计算进入云时代，数千用户必须共享少量量子处理器资源。用户提交任务后需等待数分钟至数天才能执行，而实际计算过程仅需数秒。当前量子云平台采用公平共享调度器，由于无法同时多路复用量子计算机运行多个程序，导致大量量子位闲置，硬件利用率极低。这种高用户需求与稀缺量子资源间的失衡，已成为可扩展且经济高效量子计算的主要障碍。该研究团队提出首个支持细粒度资源共享的量子操作系统HALO，其创新机制包括：硬件感知的量子位共享算法——将共享辅助量子位部署在能最小化路由开销并避免用户进程间串扰噪声的芯片区域；采样需求自适应的执行窗口分配调度器——通过动态调整测量次数提升吞吐量并降低延迟。这些机制共同实现了更精细的量子硬件并行调度。在IBM Torino量子计算机上进行的辅助量子位密集型测试表明，相较HyperQ等前沿系统，HALO使硬件利用率最高提升2.44倍，吞吐量提高4.44倍，同时将保真度损失控制在33%以内，证实了量子计算资源共享的可行性。