量子高性能计算软件栈与openQSE参考架构综述

量子计算资源正日益融入高性能计算(HPC)和云环境,但量子高性能计算(QHPC)软件栈仍处于孤立状态——通常是缺乏运行时、资源管理、编排和执行层通用接口的私有化全栈解决方案。本文分析了九种实际应用的QHPC技术栈,梳理出共性设计模式与新兴需求,涵盖部署模型、应用交互模式、SDK支持及容错操作准备度。该调查揭示了在运行时抽象、资源管理、互连语义和可观测性等方面的一致需求。基于这些发现,该团队提出开放式量子-HPC软件生态(openQSE)参考架构,作为统一行业实践标准的第一步。openQSE通过定义分层边界,在保持部署灵活性的同时实现不同实现的互操作性,其结构设计既能支持当前含噪中等规模量子(NISQ)工作负载,也无需修改上层应用接口即可适配未来容错量子计算(FTQC)系统。
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提交arXiv: 2026-04-22 01:56

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