本文所要介紹的是中國量子計算機操作系統(tǒng)本源司南所面臨的現(xiàn)狀，和未來態(tài)勢，同時附上本源司南的2021年更新規(guī)劃，計劃在2021年12月就推出測試實驗環(huán)境，屆時本源司南就基本成型了。

前言

在2021年2月8日，本源量子發(fā)布首款國產(chǎn)量子計算機操作系統(tǒng)——本源司南。參考本源司南Origin Pilot的主要特點和主要功能介紹。

該系統(tǒng)全面超越已有產(chǎn)品，實現(xiàn)量子資源系統(tǒng)化管理、量子計算任務(wù)并行化執(zhí)行、量子芯片自動化校準(zhǔn)等全新功能，助力量子計算機高效穩(wěn)定運行。

附：本源量子公司簡介

本源量子計算科技專注量子計算領(lǐng)域開發(fā)，是中國第一家研發(fā)、推廣和應(yīng)用量子計算機的創(chuàng)新公司。宗旨是研制各類量子芯片、量子測控、量子軟件產(chǎn)品，打造中國先進的量子計算行業(yè)生態(tài)圈。愿景是讓量子計算走出實驗室，真正為人類服務(wù)。

以下將介紹的內(nèi)容有：資源稀缺--量子計算的下一個難題、本源司南--倍速提升量子計算機運行效率、多核體系--量子計算機的未來形態(tài)、定義未來--構(gòu)筑自主可控的量子計算生態(tài)、本源司南的2021年更新規(guī)劃。

資源稀缺--量子計算的下一個難題

量子計算機是第二次量子技術(shù)革命的產(chǎn)物，一臺足夠強大的量子計算機甚至能超越全球經(jīng)典計算機的算力總和。隨著谷歌、IBM、英特爾、微軟等科技公司的巨額投入，量子計算硬件技術(shù)漸趨成熟。目前，全球范圍內(nèi)可供使用的量子計算機約有50臺，國內(nèi)僅有本源量子等少數(shù)企業(yè)面向大眾提供量子計算服務(wù)，量子計算資源仍然稀缺。如何高效穩(wěn)定地利用量子計算資源成為量子計算發(fā)展的下一個難題。參考經(jīng)典計算機軟硬件資源管理的思路，研制量子計算機操作系統(tǒng)成為有效管理、利用量子-經(jīng)典計算資源的最佳途徑。

本源司南--倍速提升量子計算機運行效率

量子計算機操作系統(tǒng)將直接影響量子計算機的性能表現(xiàn)。但現(xiàn)有量子計算機操作系統(tǒng)（例如英國Deltaflow.OS量子計算機操作系統(tǒng)，奧地利ParityOS量子計算機操作系統(tǒng)）普遍缺少量子資源管理、多量子計算任務(wù)并行處理、量子芯片自動化校準(zhǔn)功能，難以有效利用當(dāng)前稀缺的量子計算資源。

本源量子團隊針對以上技術(shù)痛點，開發(fā)出首款國產(chǎn)量子計算機操作系統(tǒng)——本源司南。其量子計算任務(wù)并行化執(zhí)行、量子芯片自動化校準(zhǔn)、量子資源系統(tǒng)化管理功能讓當(dāng)前稀缺的量子計算資源得以被高效利用。

與同類產(chǎn)品對比，本源司南在功能多樣性、運行穩(wěn)定性方面都具有全方位優(yōu)勢。

據(jù)研究人員測試，本源司南量子計算機操作系統(tǒng)能夠數(shù)倍提升現(xiàn)有量子計算機的運行效率。

多核體系--量子計算機的未來形態(tài)

基于當(dāng)前量子計算硬件系統(tǒng)還未實現(xiàn)技術(shù)收斂的發(fā)展現(xiàn)狀，本源司南可支持多種量子計算系統(tǒng)，能夠為用戶接入具有多個量子處理器核心的量子計算機高性能工作站，包括超導(dǎo)量子處理器、半導(dǎo)體量子處理器、離子阱量子處理器，或混合量子處理器?，F(xiàn)有的量子計算機都是單核（某一特定物理體系）量子計算機，本源司南的誕生讓用戶操控多核量子計算機成為可能，量子計算資源隨之增加。本源司南旨在巨幅縮短一臺全新量子計算機投入運行的時間，讓用戶專注于量子程序設(shè)計開發(fā)，而無需為量子計算背后采用的是何種量子物理體系原理煩擾。

定義未來--構(gòu)筑自主可控的量子計算生態(tài)

量子計算機的落地應(yīng)用必定是硬件與軟件共同發(fā)展的結(jié)果，本源司南的研發(fā)成功標(biāo)志著我國量子軟件自主研發(fā)能力達到國際先進水平。國產(chǎn)量子軟件系統(tǒng)架構(gòu)漸趨完善，對培養(yǎng)用戶習(xí)慣、推動量子計算核心技術(shù)自主可控與量子計算機實用化進程具有重大意義。

量子計算機以迥異于經(jīng)典計算機的運行原理實現(xiàn)了算力飛躍，它的操作系統(tǒng)也不同于傳統(tǒng)意義上的桌面操作系統(tǒng)。本源司南作為最前沿的量子計算機操作系統(tǒng)，致力于在普通用戶無感知的情況下倍速提升量子計算機運行效率。同時，本源量子也鼓勵用戶提出需求、反饋意見，從而進一步完善本源司南的功能，推動國產(chǎn)量子計算生態(tài)建設(shè)。預(yù)計2021年，本源司南還將通過本源量子云平臺為用戶提供更完善的量子計算服務(wù)，用戶可登錄本源量子云平臺體驗。

附：本源量子云平臺地址在https://qcloud./。

本源司南的2021年更新規(guī)劃

在2021年3月將提供量子計算任務(wù)管理權(quán)限，用戶可自行提交、查看、刪除自己提交的計算任務(wù)。

在2021年4月將上線自動化定時更新芯片參數(shù)功能。

在2021年8月將更新線上集成開發(fā)環(huán)境（云IDE）。

在2021年12月將推出測試實驗環(huán)境。

結(jié)語

在經(jīng)典計算領(lǐng)域，我們手機與電腦的操作系統(tǒng)幾乎全被國外壟斷，本源量子研發(fā)團隊希望為全體量子計算機用戶創(chuàng)造高價值的同時，促進先進技術(shù)國產(chǎn)化。未來，本源量子團隊將基于具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的本源量子計算機集群、本源司南量子計算機操作系統(tǒng)、本源量子云平臺以及豐富的量子軟件與應(yīng)用，打造完善且開放的量子計算服務(wù)生態(tài)，與量子計算產(chǎn)業(yè)鏈的眾多企業(yè)一起，共同促進量子計算應(yīng)用實現(xiàn)，造福人類發(fā)展。