編 輯:Yan Ding
審 校:Zhiyi Li
就像普通計算機需要操作系統一樣,量子計算機也需要操作系統。但遺憾的是,沒有Windows、IOS或Linux的量子版本。
在量子計算機硬件高速增長的今天,如果沒有操作系統,量子計算機的實用性將會大打折扣。
通過操作系統將相同的量子軟件在不同類型的量子計算硬件上運行,並通過自動執行任務調度和資源分配(例如內存和磁盤空間),大大簡化了量子計算機的使用,每個使用者都可從中受益。
在今年5月中旬,由總部位於劍橋的量子計算軟件開發商Riverlane 牽頭的財團從英國政府獲得760萬英鎊(約合6900萬RMB)的撥款,用於部署高度創新的量子操作系統Deltaflow.OS。
經過3個多月的時間,近日,Riverlane聲稱已成功試用了Deltaflow.OS。通過在牛津大學的量子計算機上與量子硬件公司Oxford Ionics合作,Deltaflow.OS使用硬件抽象層成功完成了一項關鍵技術任務。
實驗的成功標誌著首款用於量子計算機的高性能通用量子計算操作系統誕生。
優勢
Riverlane首席執行官Brierley表示:“我們已經解決了量子計算中一個非常重要的問題:實現硬件和軟件的交互,並從量子計算機中獲得最大性能。這最終
將設計量子計算機應用程序的複雜性從硬件轉移到了軟件。”當前的量子計算機(例如Google和IBM提供的超導量子計算機),它們的界面運行就像一個“黑盒子”,其運行在外部用戶看不見的定製操作系統上,這並不易於移植到其他硬件技術或其他實驗室。對於外部用戶,IBM提供了一個很高級別的界面集,但是性能低下。
Deltaflow.OS公開了整個量子計算堆棧的不同元素,與其他接口(例如IBM)相比,由於可以快速控制操作,這使得用戶有能力以最佳的方式調度任務,從而可以將近期量子計算應用程序的性能提高几個數量級。
例如,在藥物發現或材料設計中很重要的計算化學應用程序在近期設備上的運行速度將快30倍。
(來源:OQC)
除此之外,Deltaflow.OS還能夠執行糾錯處理,這對於構建大型且可靠的量子計算機是必不可少的,Deltaflow.OS將導致量子計算機的性能提高達1000倍左右。
構建機構
而量子操作系統Deltaflow.OS的誕生,來源於強大的技術團隊。由Riverlane牽頭的財團成員包含了各技術領域的佼佼者,他們通過發揮各自的優勢,形成了當下的全球首個量子操作系統。以下是相關的任務分配:
- 量子軟件專家Riverlane領導量子應用程序數據流框架的開發;
- 領先的硬件公司SeeQC、OQC、日立歐洲、Universal Quantum、牛津離子學和Duality Quantum Photonics 為量子處理器開發相關固件,通過這些固件與Deltaflow.OS進行交互;
- 芯片設計專家ARM開發特定的控制系統仿真器;
- 國家物理實驗室將根據其在制定突破性技術的技術標準方面的專業知識來協調標準化接口的定義。
OQC首席執行官 Ilana Wisby博士表示:“ 我們正在幫助構建新的標準化量子生態系統。英國優先建立這種兼容性,是確保儘可能廣泛使用我們聯盟技術,並向新的參與者開放這個生態系統,這是創造額外的商業機會的關鍵一步。”
未來
Deltaflow.OS將安裝在英國所有可運行的量子計算機上,其中包括四種量子技術棧:離子阱、超導量子比特、硅量子比特和光量子比特。
Riverlane首席執行官Steve Brierley博士表示:“ 我們將有一個獨特的機會來加速英國量子技術領域的商業化,並在這一領域超越全球競爭對手。”
而隨著近期量子領域的不斷突破發展,例如,IBM發佈65-Qubit量子計算機系統,全球首個光量子計算雲平臺正式發佈,32-Qubit全連接量子計算機系統問世,谷歌實現最大規模的量子化學模擬等,加上量子計算機通用操作系統的誕生,是否表明量子計算機已達到商業開發的關鍵階段?
9月,註定不平凡。
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