首款量子计算机操作系统客户端上线，简述量子操作系统的前世今生

近日，安徽省量子计算工程研究中心释放消息称，国产量子计算机操作系统本源司南PilotOS客户端正式上线，用户可以根据自身情况进行选择，必要条件下，可直接进行本地量子计算编程，无需联网，开箱即用（无网模式下无真实后端可用）。

从应用量子计算的角度来看，这有助于降低量子计算编程的门槛，让更多初学者更容易入门量子计算机编程，为成为量子计算编程开发者铺路。

据安徽省量子计算工程研究中心副主任窦猛汉介绍：“PilotOS客户端是本源量子计算公司自主研发的一款一站式学习与开发平台，该客户端集成了量子编程开发环境所需的QPanda、pyqpanda等量子编程框架，用户无需安装配置，即可开启量子计算编程之旅，代码书写更便捷。”

01. 量子操作系统的过去

由于早期的量子计算还处于实验探索阶段，量子操作系统也非常的原始，如果按照经典计算机操作系统复杂但功能完备相比较，严格的定义来看，目前并没有广义上的量子计算操作系统。

事实上，量子计算操作系统的发展历程与量子计算硬件技术的进步休戚与共。

其雏形最早出现在20世纪90年代末，当时Los Alamos国家实验室开发出了简单的量子计算控制系统，当然，仅仅是对几个量子比特进行基本控制。

随着量子计算硬件的快速发展，量子操作系统也随之进化，以适应量子计算复杂性的增长，而趋向于“操作系统”这一定义，但更多是指代具备类似“操作系统”功能的综合控制层。

而后在Deltaflow.OS[1]的推广和影响之下变得通用起来，本源量子在[2]工作里，又加强并深化了量子操作系统这一概念的定义，属开创性的探索。

图｜本源量子本源司南架构

02. 量子操作系统的功能

在这样的语境下，量子操作系统旨在管理量子系统的硬件和软件资源。随着近年高速发展的量子硬件，量子资源的管理以及量子系统与其他计算资源（如CPU、GPU、FPGA等）之间的协作越来越紧密。

更直接的，量子计算操作系统担负了量子任务调度、量子资源管理、量子程序编译和量子比特的自动校准等任务。通过这些模块来管理量子计算资源并解决多量子处理器调度问题。

图｜量子计算机操作系统本源司南PilotOS客户端

本源量子在2021年正式发布了首款量子计算机操作系统“本源司南”。

当然，笔者在严肃调研的时候也发现，该版本和国际上的其他版本一样，仍然处于早期开辟性阶段的量子操作系统，但结合可用的客户端，向用户轻量级使用量子计算又跨越了一大步。

试用链接：

https://m.originqc.com.cn/zh/pilotos

引用：

[1]https://www.riverlane.com/

[2]Origin Pilot: a Quantum Operating System for Effecient Usage of Quantum Resources https://arxiv.org/pdf/2105.10730.pdf

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