本源超導(dǎo)量子計算機自主制造鏈11類產(chǎn)品系列之八：中國第一款量子計算機操作系統(tǒng)

本源超導(dǎo)量子計算機自主制造鏈由11個部分組成，該制造鏈生產(chǎn)的中國自主超導(dǎo)量子計算機已向中國用戶交付多臺，本源基于該制造鏈自主研制的中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”已于日前上線并對全球開放使用。

中國第一款量子計算機操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是管理計算機軟硬件的“大管家”，也是決定其性能的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。如果把量子芯片比喻成人的心臟，量子計算機操作系統(tǒng)就相當于人的大腦，量子應(yīng)用軟件則是血肉。一個好的操作系統(tǒng)，可以統(tǒng)一調(diào)度管理計算資源，讓量子計算機的運行更加高效、穩(wěn)定。

國產(chǎn)量子計算機操作系統(tǒng)“本源司南”

“本源司南”量子計算機操作系統(tǒng)是本源量子公司在2021年上線的中國第一款量子計算機操作系統(tǒng)，已經(jīng)過兩次技術(shù)迭代，是中國首個量子計算操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)在國內(nèi)首次支持量子計算任務(wù)批處理，能夠支持量超協(xié)同計算，可高效調(diào)度量子計算資源。本源自主研制的中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”上搭載了“本源司南”3.0版本，該版本相較于之前版本可數(shù)十倍提升量子計算機整機運行效率。

產(chǎn)品功能

量子任務(wù)調(diào)度

本源司南支持先來先服務(wù)、高響應(yīng)比等多種調(diào)度策略，可根據(jù)具體使用場景設(shè)置調(diào)度模式。系統(tǒng)默認采用高響應(yīng)比策略，即優(yōu)先保證短作業(yè)優(yōu)先任務(wù)，以保證系統(tǒng)整體吞吐量。量子比特自動校準

影響量子比特質(zhì)量的因素非常復(fù)雜，為確保量子比特能夠長期有效工作，需要持續(xù)實施校準。本源司南采用在線自動化校準方案，在校準的同時能夠最大化利用其他質(zhì)量良好的比特，避免計算資源的浪費。

負載均衡

本源司南支持多后端計算，通過負載均衡將多用戶提交的多個計算任務(wù)平均分配到各個計算后端，保證最大化的利用多個量子芯片進行計算，減少排隊時長。

量子任務(wù)并行計算

在量子計算中，量子程序（量子任務(wù)）是量子處理器的最小執(zhí)行單元。多個量子程序使用不同物理量子比特時，可以在同一個量子處理器上可實現(xiàn)并行計算，從而最大化的利用芯片的處理能力。

量子資源管理

量子操作系統(tǒng)資源管理指的是用來管理量子資源和量子計算機設(shè)備的操作系統(tǒng)服務(wù)，包括量子比特狀態(tài)監(jiān)控、用戶提交作業(yè)管理、量子計算機輸入輸出設(shè)備、存儲管理、芯片管理等服務(wù)。

工作流程