本申请属于量子计算领域，公开了一种量子计算任务调度方法、装置及量子计算机操作系统，方法包括：获取量子芯片当前拓扑结构；针对截止当前时刻接收的以量子线路表示的量子计算任务，根据所述量子线路包含的量子比特数获得匹配所述量子芯片当前拓扑结构的量子线路作为待处理量子线路；编译各所述待处理量子线路以得到可在所述量子芯片上执行的可执行量子线路；根据所述可执行量子线路的时序确定所述可执行量子线路的执行时间；根据各所述可执行量子线路的优先级确定待调度量子计算任务。本申请整体大大提高了量子芯片的计算资源的利用率，提高量子计算任务被调度的效率，共同提高了量子计算的计算效率。提高了量子计算的计算效率。提高了量子计算的计算效率。
【技术实现步骤摘要】
一种量子计算任务调度方法、装置及量子计算机操作系统
[0001]本申请属于量子计算领域，特别是一种量子计算任务调度方法、装置及量子计算机操作系统。
技术介绍
[0002]量子计算机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。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力，例如，能将破解RSA密钥的时间从数百年加速到数小时，故成为一种正在研究中的关键技术。
[0003]目前的量子计算在进行任务调度的时候，只考虑量子计算任务的等待时间和完全可用的完整量子芯片，以先提交先运行的形式调度任务给不被占用的量子芯片，这种调度方式，大大浪费了量子芯片计算资源，影响计算效率。
技术实现思路
[0004]本申请的目的是提供一种量子计算任务调度方法、装置及量子计算机操作系统，以解决现有技术中的不足，它能够提高量子芯片计算资源的利用效率，提高计算效率。
[0005]本申请的一个方面提供了一种量子计算任务调度方法，所述方法包括：
[0006]获取量子芯片当前拓扑结构；
[0007]针对截止当前时刻接收的以量子线路表示的量子计算任务，根据所述量子线路包含的量子比特数获得匹配所述量子芯片当前拓扑结构的量子线路作为待处理量子线路；
[0008]编译各所述待处理量子线路以得到可在所述量子芯片上执行的可执行量子线路；
[0009]根据所述可执行量子线路的时序确定所述可执行量子线路的执行时间；
[0010]根据各所述可执行量子线路的优先级确定待调度量子计算任务，其中：所述优先级根据所述执行时间以及对应的量子计算任务的等待时间确定。
[0011]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，所述针对截止当前时刻接收的以量子线路表示的量子计算任务，根据所述量子线路包含的量子比特数获得匹配所述量子芯片当前拓扑结构的量子线路作为待处理量子线路，包括：
[0012]针对截止当前时刻接收的量子计算任务，根据所述量子计算任务的等待时间由短到长依次确定待分析量子计算任务；
[0013]针对确定的当前的待分析量子计算任务，获取对应所述量子线路包含的量子比特数量；
[0014]判断对应量子比特数量是否小于等于所述量子芯片当前拓扑结构中包含的量子比特数量；
[0015]若是，确定当前待分析量子计算任务对应的量子线路为一待处理量子线路。
[0016]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，所述编译所述量子线路以得到可在所述量子芯片上执行的可执行量子线路，包括：
[0017]建立所述量子线路包含的量子比特与量子芯片当前拓扑结构所包含的量子比特之间的量子比特映射关系；
[0018]基于所述量子比特映射关系对所述量子线路进行处理，以获得包含的每个量子逻辑门均可以直接在所述量子芯片上执行的可执行量子线路。
[0019]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，所述基于所述量子比特映射关系对所述量子线路进行处理，包括：
[0020]基于所述量子比特映射关系对所述量子线路中包含的两量子比特逻辑门和/或多量子比特逻辑门的分解处理。
[0021]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，所述基于所述量子比特映射关系对所述量子线路进行处理，包括：
[0022]对所述量子线路的优化处理。
[0023]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，所述根据所述可执行量子线路的时序确定所述可执行量子线路的执行时间，包括：
[0024]根据所述量子计算的并行性对所述可执行量子线路的时序进行分层划分；
[0025]根据每层时序内的子量子线路包含的量子逻辑门类型确定该层时序所需要的任务执行时间；
[0026]根据所有层时序所需要的任务执行时间确定量子线路所需要的执行时间。
[0027]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，根据每层时序内的子量子线路包含的量子逻辑门类型确定该层时序所需要的任务执行时间，包括：
[0028]获取每种类型的量子逻辑门在量子芯片上运行所需要的第一时间；
[0029]确定每层中量子逻辑门对应的最长的第一时间作为该层时序所需要的任务执行时间。
[0030]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，所述优先级的计算公式如下：
[0031][0032]所述各所述可执行量子线路的优先级确定待调度量子计算任务，包括：
[0033]按照所述优先级由高到低确定待调度量子计算任务。
[0034]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，所述方法还包括：
[0035]获得所述可执行量子线路所需要的量子比特在所述量子芯片当前拓扑结构中包含的量子比特中的占比；
[0036]根据所述占比从低到高确定待调度量子计算任务。
[0037]如上所述的量子计算任务调度方法，其中，优选的是，所述方法还包括：
[0038]将确定的所述待调度量子计算任务发送给包含所述量子芯片的量子计算机硬件执行量子计算。
[0039]本申请的另一个方面提供了一种量子计算任务调度装置，所述装置包括：
[0040]量子比特管理服务模块，用于获取量子芯片当前拓扑结构；
[0041]量子计算任务调度管理服务模块，用于针对截止当前时刻接收的以量子线路表示的量子计算任务，根据所述量子线路包含的量子比特数获得匹配所述量子芯片当前拓扑结
构的量子线路作为待处理量子线路；
[0042]编译优化服务模块，用于编译编译各所述待处理量子线路以得到可在所述量子芯片上执行的可执行量子线路；
[0043]执行时间确定模块，用于根据所述可执行量子线路的时序确定所述可执行量子线路的执行时间；
[0044]量子计算任务调度管理服务模块，还用于根据各所述可执行量子线路的优先级确定待调度量子计算任务，其中：所述优先级根据所述执行时间以及对应的量子计算任务的等待时间确定。
[0045]本申请的再一个方面提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项所述的方法。
[0046]本申请的再一个方面提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项所述的方法。
[0047]本申请的再一个方面提供了一种量子计算机操作系统，所述量子计算机操作系统根据上述任一项所述的量子计算任务调度方法实现所述量子计算任务的调度。
[0048]本申请的再一个方面提供了一种量子计算机，所述量子计算机包含上述的量子计算机操作系统。
[0049]与现有技术相比，本申请在量子计算任务的调度过程中，通过获取量子芯片当前拓扑结构获取量子芯片的动态资源，然后根据所述量子线路包含的量子比特数获得本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种量子计算任务调度方法，其特征在于，所述方法包括：获取量子芯片当前拓扑结构；针对截止当前时刻接收的以量子线路表示的量子计算任务，根据所述量子线路包含的量子比特数获得匹配所述量子芯片当前拓扑结构的量子线路作为待处理量子线路；编译各所述待处理量子线路以得到可在所述量子芯片上执行的可执行量子线路；根据所述可执行量子线路的时序确定所述可执行量子线路的执行时间；根据各所述可执行量子线路的优先级确定待调度量子计算任务，其中：所述优先级根据所述执行时间以及对应的量子计算任务的等待时间确定。2.根据权利要求1所述量子计算任务调度方法，其特征在于，所述针对截止当前时刻接收的以量子线路表示的量子计算任务，根据所述量子线路包含的量子比特数获得匹配所述量子芯片当前拓扑结构的量子线路作为待处理量子线路，包括：针对截止当前时刻接收的量子计算任务，根据所述量子计算任务的等待时间由短到长依次确定待分析量子计算任务；针对确定的当前的待分析量子计算任务，获取对应所述量子线路包含的量子比特数量；判断对应量子比特数量是否小于等于所述量子芯片当前拓扑结构中包含的量子比特数量；若是，确定当前待分析量子计算任务对应的量子线路为一待处理量子线路。3.根据权利要求1所述量子计算任务调度方法，其特征在于，所述编译所述量子线路以得到可在所述量子芯片上执行的可执行量子线路，包括：建立所述量子线路包含的量子比特与量子芯片当前拓扑结构所包含的量子比特之间的量子比特映射关系；基于所述量子比特映射关系对所述量子线路进行处理，以获得包含的每个量子逻辑门均可以直接在所述量子芯片上执行的可执行量子线路。4.根据权利要求3所述量子计算任务调度方法，其特征在于，所述基于所述量子比特映射关系对所述量子线路进行处理，包括：基于所述量子比特映射关系对所述量子线路中包含的两量子比特逻辑门和/或多量子比特逻辑门的分解处理。5.根据权利要求3所述量子计算任务调度方法，其特征在于，所述基于所述量子比特映射关系对所述量子线路进行处理，包括：对所述量子线路的优化处理。6.根据权利要求1所述量子计算任务调度方法，其特征在于，所述根据所述可执行量子线路的时序确定所述可执行量子线路的执行时间，包括：根据所述量子计算的并行性对所述可执行量子线路的时序进行分层划分；根据每层时序内的子量子线路包含的量子逻辑门类型确定该层时序所需要的任务执行时间；根据所有层时序所需要的任务执行时间确定量子线路所需要的执...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦猛汉，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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