第一个国产量子操作系统的起源新浪出来了:提高量子计算机运行效率数倍

2月8日，国内首个量子计算机操作系统——“原始新浪”在安徽合肥正式发布。该系统由合富本元量子计算技术有限公司自主研发，可实现量子资源系统化管理、量子计算任务并行执行、量子芯片自动校准等新功能，助力量子计算机高效稳定运行。

与经典计算机相比，量子计算机在解决很多问题上具有先天优势，因此成为各大科技巨头重点加码的赛道。然而，和经典计算机一样，量子计算机颠覆性的计算能力提升离不开软硬件的协同发展。以操作系统为代表的基础软件服务直接影响量子计算机的性能。

然而，现有的量子计算机操作系统仍然存在一些缺陷，如普遍缺乏量子资源管理、多量子计算任务的并行处理、量子芯片的自动校准等。(比如Deltaflow。英国的OS量子计算机操作系统，奥地利的ParityOS量子计算机操作系统)。

在量子资源管理方面，现有操作系统无法有效分配和管理量子比特资源，仅允许量子计算机在一定时间内处理一个任务，即使该任务不需要使用所有量子比特资源。因此，如果能够实现多个量子计算任务的并行处理，那么量子计算机的计算能力利用效率就可以大大提高。

此外，由于量子系统的脆弱性和不稳定性，量子芯片在运行一段时间后需要进行维护和校准，以保证运行结果的可靠性。而现有的量子计算机操作系统不涉及自动校准，需要人工进行芯片调试和校准，耗费大量时间，影响量子计算机运行的长期稳定性。

这些问题使得我们很难有效利用稀缺的量子计算资源。

原来新浪对这些痛点做了很多改进，可以将现有量子计算机的运行效率提高数倍，有效提高量子芯片的整体利用率。

中科院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿说:“如果把量子芯片比作人的心脏，量子计算机操作系统就相当于人脑，量子应用软件就是血肉之躯。」

此外，“原始人新浪”的研发成功也标志着国产量子软件的研发能力已经达到国际先进水平。国内量子软件系统架构正在逐步完善，对推进量子计算核心技术自主可控、培养用户使用习惯和量子计算机实用化进程具有重要意义。

国内第一个量子计算机操作系统——原始新浪

作为国内首个量子计算机操作系统，“原始人新浪”的发布引起了学术界和工业界的关注。

具体来说，原生新浪操作系统的功能包括:

高效的资源管理+自动校准，支撑量子计算机高效稳定运行；

R&D和应用模式可自由切换，满足用户多样化的使用需求；

兼容各种量子计算系统，打造通用的量子计算机操作系统。

首先，原有的新浪已经解决了现有产品无法管理量子资源、无法并行处理多量子计算任务、缺乏量子芯片自动校准的功能缺陷。除了经典操作系统的基本功能，还带来了高效利用量子计算机资源的解决方案。

针对任务和问题，原Sina的量子资源管理功能不仅支持多个量子任务的并行计算和调度，还支持量子计算机的持续校准和优化。尤其是后者，可以有效控制量子计算机因量子物理特性而产生的性能波动，保证量子计算机在执行任务时处于最佳性能状态。

其次，目前量子计算机主要用于科学研究和探索商业应用。两者的具体需求不同，使用的量子计算机类型也不同。根据不同类型量子计算机的特点和用户需求，原语新浪提供应用模式和R&D模式的免费兼容，使量子计算机不仅可以为商业用户开发符合特定应用场景的应用，还可以为科研用户开发更强大的量子计算机提供服务。

R&D模式是指支持用户直接控制基于量子计算机操作系统的一体机及相关设备，从而达到调试和优化量子芯片性能指标的目的；应用模式是指支持用户运行基于量子计算机操作系统的编码量子程序。

此外，基于目前量子计算的硬件系统尚未实现技术融合的发展现状，原生的Sina可以支持多种量子计算系统，可以访问具有多个量子处理器内核的量子计算机的高性能工作站，包括超导量子处理器、半导体量子处理器、离子阱量子处理器或混合量子处理器。用户只需通过密码访问管理员部署的经典服务器即可使用所有功能。

Primitive Sina旨在缩短一台全新量子计算机的运行时间，同时支持分布式量子计算和集成量子存储设备的管理服务。基于以上特点，用户只需要专注于程序设计和开发，不需要花时间去理解量子计算背后的运行原理。郭光灿介绍，据研究人员测试，原生的新浪量子计算机操作系统可以将现有量子计算机的运行效率提高数倍。

原始量子

“本元新浪”由合肥本元量子计算技术有限公司自主研发，原量子成立于2017年9月。团队技术源于中科院量子信息重点实验室。创始人兼首席科学家是中国科学技术大学物理学院教授、中科院量子信息重点实验室副主任郭。联合创始人兼科学顾问是中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿。公司专注于量子计算机的研发、推广和应用，专注于量子计算、软硬件产品的全栈开发。

近年来，本元量子公司先后研发出量子测控一体机、量子计算机五元等产品，并推出6位超导量子计算云平台。该公司表示，新发布的量子计算机操作系统将在量子计算云平台上使用，以提供全球用户体验。

目前，“原始新浪”已经在原始量子的产品中得到应用。原量子R&D团队利用量子卷积神经网络模型开发的量子图像识别应用，可以将图像识别任务转化为多条量子线，这些量子线经过量子态数据编码后，处于排队等待运行的状态。通过“原语Sina”的统一调度管理，这些量子电路可以在单个量子芯片上并行执行，不仅大大减少了整个电路的运行时间，还有效提高了量子芯片的整体利用率，使有限的量子计算资源得到最大化利用。

我院量子表示，未来原量子团队将基于具有完全自主知识产权的原量子计算机集群、原新浪量子计算机操作系统、原量子云平台以及丰富的量子软件和应用，构建完善开放的量子计算服务生态系统。* *将与量子计算产业链上的众多企业一起，推动量子计算应用的实现，造福人类发展。

参考链接:

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