[发明专利]一种高效利用云中心量子计算机资源的方法

说明书

本发明特别涉及一种高效利用云中心量子计算机资源的方法。该高效利用云中心量子计算机资源的方法，量子云中心为量子计算应用程序创建任务，经过测试、模拟、仿真、评估及优化程序，进入物理量子计算机执行程序队列，等待执行；量子云中心综合执行相似量子计算应用程序产生的历史数据，选择复用结果，由量子云中心动态选择程序加载到物理量子计算机，提高量子计算机的使用效率。该高效利用云中心量子计算机资源的方法，不仅可以更加合理高效的分配资源，提高了物理量子计算机的使用效率，还能通过持续训练优化量子程序任务选择模型和评估模型，持续提高量子计算应用程序选择的合理性，进而提升物理量子计算机的运行效率。

技术领域

本发明涉及云计算和量子计算技术领域，特别涉及一种高效利用云中心量子计算机资源的方法。

背景技术

近年来，量子计算技术发展迅速，对于量子计算机的研究为信息技术的发展开辟了新的途径，量子计算机(Quantum Computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机使用量子算法来进行数据操作，在进行运算时，可以同时计算2的N次方的数学运算，相当于经典计算机要重复2的N次方的计算，量子计算机可以超越现在最好的经典超级计算机，几乎所有的基础问题已经在理论上得到了解决。

量子计算机的作用还远不止是解决一些经典计算机无法解决的问题，与经典计算机相比，量子计算机最重要的优越性体现在量子并行计算上，理论上来看已经远超目前世界上最快的超级计算机。通用量子计算机一旦实现，将对通信安全、导航、成像以及人工智能、生物制药、新材料研发等诸多领域产生颠覆性影响，带来国家安全和社会经济发展的极大变革。

目前，实现量子计算机的途径主要有5种方法，分别是超导、离子阱、量子点、量子光学和拓扑量子计算，可能还会有其他形式。未来量子云中心会共存多种不同实现方式、不同规格的量子计算机，统一对外提供量子云服务，其中每一种实现方法都需要大量的高精度物理设备，其造价也非常昂贵。在这种情况下，如何有效结合经典计算机云中心的各类云服务，高效可靠的使用云中心的量子计算机成为亟须解决的问题。

基于此，本发明提出了一种高效利用云中心量子计算机资源的方法。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的高效利用云中心量子计算机资源的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高效利用云中心量子计算机资源的方法，其特征在于：将云中心聚集的量子计算机计算资源进行云化管理，结合经典计算机构成的云中心，形成量子云中心；量子云中心提供量子计算机程序编程框架以及量子计算机模拟器云环境，为量子计算应用程序创建任务，经过测试、模拟、仿真、评估及优化程序，进入物理量子计算机执行程序队列，等待执行；量子云中心综合执行相似量子计算应用程序产生的历史数据，选择复用结果，并根据量子计算应用程序的评估结果进入等待队列进行排队，由量子云中心动态选择程序加载到物理量子计算机，提高量子计算机的使用效率。

所述量子云中心动态选择程序加载到物理量子计算机中进行执行；整个执行过程产生的数据将汇集到量子云中心，实时监控物理量子计算机运行的异常情况并及时进行处理，运行数据保存到量子云中心的存储中，作为未来量子计算应用程序选择的依据。

所述物理量子计算机通过信号采集系统，模拟数字转换及量子测控系统模块实现量子计算应用程序的执行，并提供查询服务，将执行过程中的状态及执行结果反馈给量子云中心。

所述物理量子计算机可以采用超导量子计算机，离子阱量子计算机，量子点量子计算机，量子光学量子计算机和拓扑量子计算机中的任意实现形式。