Se revela el origen del primer sistema operativo cuántico doméstico: mejorar varias veces la eficiencia operativa de las computadoras cuánticas
El 8 de febrero, el primer sistema operativo de computadora cuántica del país, "Original Sina", se lanzó oficialmente en Hefei, Anhui. El sistema fue desarrollado de forma independiente por Hefu Benyuan Quantum Computing Technology Co., Ltd. Puede realizar nuevas funciones como la gestión sistemática de recursos cuánticos, la ejecución paralela de tareas de computación cuántica y la calibración automática de chips cuánticos, lo que ayuda a que las computadoras cuánticas funcionen de manera eficiente y estable. .
En comparación con las computadoras clásicas, las computadoras cuánticas tienen ventajas inherentes para resolver muchos problemas, por lo que se han convertido en el foco de los principales gigantes tecnológicos. Sin embargo, al igual que las computadoras clásicas, la mejora disruptiva de la potencia informática de las computadoras cuánticas es inseparable del desarrollo coordinado de software y hardware. Los servicios de software básicos representados por los sistemas operativos afectan directamente el rendimiento de las computadoras cuánticas.
Sin embargo, los sistemas operativos de computadoras cuánticas existentes todavía tienen algunas deficiencias, como la falta general de gestión de recursos cuánticos, procesamiento paralelo de múltiples tareas de computación cuántica y calibración automática de chips cuánticos. (Por ejemplo, Deltaflow. El sistema operativo de computadora cuántica OS del Reino Unido, el sistema operativo de computadora cuántica ParityOS de Austria).
En términos de gestión de recursos cuánticos, los sistemas operativos existentes no pueden asignar ni gestionar eficazmente recursos qubit y solo permiten que las computadoras cuánticas procesen una tarea dentro de un cierto período de tiempo, incluso si la tarea no requiere el uso. de todos los recursos de qubits. Por lo tanto, si se puede lograr el procesamiento paralelo de múltiples tareas de computación cuántica, la eficiencia de utilización de la potencia informática de las computadoras cuánticas se puede mejorar enormemente.
Además, debido a la fragilidad e inestabilidad de los sistemas cuánticos, los chips cuánticos deben recibir mantenimiento y calibrarse después de funcionar durante un período de tiempo para garantizar la confiabilidad de los resultados operativos. Sin embargo, el sistema operativo de computadora cuántica existente no implica calibración automática y requiere depuración y calibración manual del chip, lo que consume mucho tiempo y afecta la estabilidad a largo plazo del funcionamiento de la computadora cuántica.
Estos problemas dificultan el uso eficaz de los escasos recursos de la computación cuántica.
Resulta que Sina ha realizado muchas mejoras en estos puntos débiles, que pueden aumentar varias veces la eficiencia operativa de las computadoras cuánticas existentes y mejorar efectivamente la utilización general de los chips cuánticos.
Guo Guangcan, académico de la Academia de Ciencias de China y director del Laboratorio Clave de Información Cuántica de la Academia de Ciencias de China, dijo: "Si se compara el chip cuántico con el corazón humano, la computadora cuántica El sistema operativo es equivalente al cerebro humano, y el software de aplicación cuántica es de carne y hueso".
Además, la exitosa investigación y desarrollo de "Primordial Sina" también marca que las capacidades de investigación y desarrollo de El software de productos nacionales ha alcanzado el nivel avanzado internacional. La arquitectura del sistema de software cuántico nacional está mejorando gradualmente, lo que es de gran importancia para promover la controlabilidad independiente de la tecnología central de la computación cuántica, cultivar los hábitos de uso de los usuarios y el proceso práctico de las computadoras cuánticas.
El primer sistema operativo de computadora cuántica nacional: Original Sina
Como el primer sistema operativo de computadora cuántica nacional, el lanzamiento de "Primitive Sina" ha despertado preocupación en la academia y la industria. .
Específicamente, las funciones del sistema operativo nativo Sina incluyen:
Gestión eficiente de recursos y calibración automática para respaldar el funcionamiento eficiente y estable de las computadoras cuánticas;
RD y aplicaciones El modo se puede cambiar libremente para satisfacer las diversas necesidades de los usuarios;
Compatible con varios sistemas de computación cuántica para crear un sistema operativo de computadora cuántica universal.
En primer lugar, el Sina original ha resuelto los defectos funcionales de los productos existentes que no pueden gestionar recursos cuánticos, no pueden procesar múltiples tareas de computación cuántica en paralelo y carecen de calibración automática de chips cuánticos. Además de las funciones básicas de los sistemas operativos clásicos, también ofrece soluciones para el uso eficiente de los recursos informáticos cuánticos.
Para tareas y problemas, la función de gestión de recursos cuánticos del Sina original no solo admite la computación paralela y la programación de múltiples tareas cuánticas, sino que también admite la calibración y optimización continua de las computadoras cuánticas. En particular, este último puede controlar eficazmente las fluctuaciones de rendimiento de las computadoras cuánticas debido a las características físicas cuánticas, asegurando que las computadoras cuánticas tengan un rendimiento óptimo al realizar tareas.
En segundo lugar, los ordenadores cuánticos se utilizan actualmente principalmente para la investigación científica y la exploración de aplicaciones comerciales. Las necesidades específicas de los dos son diferentes y los tipos de computadoras cuánticas utilizadas también son diferentes.
Según las características y las necesidades de los usuarios de diferentes tipos de computadoras cuánticas, Primitive Sina proporciona compatibilidad gratuita entre el modo de aplicación y el modo RD, de modo que las computadoras cuánticas no solo pueden desarrollar aplicaciones que cumplan con escenarios de aplicación específicos para usuarios comerciales, sino también desarrollar aplicaciones cuánticas más potentes. Computadoras para usuarios de investigación científica. Las computadoras brindan servicios.
El modo RD se refiere a ayudar a los usuarios a controlar directamente máquinas todo en uno y equipos relacionados basados en sistemas operativos de computadoras cuánticas, a fin de lograr el propósito de depurar y optimizar los indicadores de rendimiento del chip cuántico; para ayudar a los usuarios a ejecutar operaciones basadas en computadoras cuánticas. Programas cuánticos codificados sistemáticos.
Además, según el estado actual de desarrollo de los sistemas de hardware de computación cuántica que aún no han logrado la integración tecnológica, la Sina nativa puede admitir una variedad de sistemas de computación cuántica y puede acceder al alto rendimiento de las computadoras cuánticas con múltiples Núcleos de procesadores cuánticos, incluidos procesadores cuánticos superconductores, procesadores cuánticos semiconductores, procesadores cuánticos con trampa de iones o procesadores cuánticos híbridos. Los usuarios solo necesitan acceder al servidor clásico implementado por el administrador mediante contraseña para utilizar todas las funciones.
Primitive Sina está diseñado para acortar el tiempo de ejecución de una nueva computadora cuántica y, al mismo tiempo, admite servicios de administración y computación cuántica distribuida para dispositivos de almacenamiento cuántico integrados. Según las características anteriores, los usuarios solo necesitan centrarse en el diseño y desarrollo del programa y no necesitan dedicar tiempo a comprender los principios operativos detrás de la computación cuántica. Guo Guangcan dijo que según las pruebas realizadas por investigadores, el sistema operativo nativo de la computadora cuántica Sina puede aumentar varias veces la eficiencia operativa de las computadoras cuánticas existentes.
Original Quantum
"Benyuan Sina" fue desarrollado de forma independiente por Hefei Benyuan Quantum Computing Technology Co., Ltd. Original Quantum se estableció en septiembre de 2017. La tecnología del equipo se originó en el Laboratorio Clave de Información Cuántica de la Academia de Ciencias de China. El fundador y científico jefe es Guo, profesor de la Facultad de Física de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China y subdirector del Laboratorio Clave de Información Cuántica de la Academia de Ciencias de China. El cofundador y asesor científico es Guo Guangcan, académico de la Academia de Ciencias de China y director del Laboratorio Clave de Información Cuántica de la Academia de Ciencias de China. La empresa se centra en la investigación, el desarrollo, la promoción y la aplicación de computadoras cuánticas, y en el desarrollo completo de productos de hardware, software y computación cuántica.
En los últimos años, Benyuan Quantum Company ha desarrollado productos como una máquina todo en uno de medición y control cuántico, una computadora cuántica quíntuple y ha lanzado una plataforma en la nube de computación cuántica superconductora de 6 bits. La compañía dijo que el sistema operativo de computadora cuántica recientemente lanzado se utilizará en la plataforma de nube de computación cuántica para brindar una experiencia de usuario global.
Actualmente, “Original Sina” se ha utilizado en los productos de Original Quantum. La aplicación de reconocimiento de imágenes cuánticas desarrollada por el equipo de RD cuántico original utilizando el modelo de red neuronal convolucional cuántica puede convertir la tarea de reconocimiento de imágenes en múltiples líneas cuánticas. Estas líneas cuánticas están en cola y esperando ser ejecutadas después de codificarse con datos de estado cuántico. A través de la gestión de programación unificada de "Primitive Sina", estos circuitos cuánticos se pueden ejecutar en paralelo en un solo chip cuántico, lo que no solo reduce en gran medida el tiempo de ejecución de todo el circuito, sino que también mejora efectivamente la utilización general del chip cuántico. maximizar la eficiencia de los recursos limitados de la computación cuántica.
El equipo cuántico de nuestro instituto declaró que en el futuro, el equipo cuántico original se basará en el grupo de computadoras cuánticas originales con derechos de propiedad intelectual completamente independientes, el sistema operativo de computadora cuántica original Sina, la plataforma de nube cuántica original y software y aplicaciones cuánticos enriquecidos. Un ecosistema abierto de servicios de computación cuántica. * *Trabajaremos con muchas empresas en la cadena de la industria de la computación cuántica para promover la realización de aplicaciones de computación cuántica y beneficiar el desarrollo humano.
Enlace de referencia:
/2021-02/08/c_1127082245.htm