问题——量子计算从“能算”到“好用”仍缺关键一环;量子计算被视为下一代信息技术的重要方向。不同于经典计算依赖“0”或“1”的比特,量子计算利用量子比特叠加等特性,可在特定问题上体现并行处理优势。但目前量子硬件仍在快速迭代,系统规模扩大、任务类型增多、运行环境要求严苛等因素叠加,使“如何稳定、高效、规模化地使用量子算力”成为走向应用的现实门槛。业内普遍认为,量子计算机除了需要更高质量的量子芯片与控制系统,还需要一个能统一管理资源、协调任务、打通软硬件的操作系统层“中枢”。 原因——量子硬件敏感、任务更复杂,亟需系统化调度与自动化运维。在超导量子计算路线中,量子处理器需要在极低温环境下运行,温度波动、微小振动、电磁扰动等都可能影响量子态稳定,导致结果偏差甚至任务失败。,量子比特数量提升、实验与应用任务并发增加,过去依赖专家经验的手动校准、人工调参方式,难以支撑持续运行和规模化服务。作为量子计算体系的软件底座,操作系统需要具备更强的实时感知、任务编排,以及对噪声与误差的综合处理能力,才能推动量子设备从“实验室装置”逐步走向可面向科研与产业提供服务的工程化算力。 影响——开放获取的系统底座有助于加快应用供给与产业协同。据介绍,我国自主研发的量子计算机操作系统“本源司南”已正式面向全球开放下载,并提供线上免费使用入口。系统围绕量子资源调度、任务协同与软硬件适配等需求设计,重点提升稳定性、易用性与自动化能力。其中,自动校准功能可持续监测量子比特运行状态——发现偏差后及时修正——减少对人工经验的依赖;并行调度机制面向多任务场景统筹安排,提高量子算力利用率,减少资源闲置。该系统已在“本源悟空”等超导量子计算机上部署运行,为科研机构、高校与企业开展算法研发、验证与迭代提供更便捷的环境。 公开信息显示,72个计算量子比特的第三代自主超导量子计算机“本源悟空”已面向全球提供服务,并已完成多次运算任务。业内人士认为,量子算力服务规模不断扩大,需要统一、可靠的操作系统支撑,才能形成可复制、可扩展的工程能力,进而带动量子计算应用供给加速增长。 对策——以“开放+标准化+工程化”提升可用性,推动生态建设。量子计算产业竞争正从单点技术比拼转向系统能力与生态能力的综合较量。操作系统开放下载后,开发者可在本地快速部署环境,开展量子算法、编译与验证工作,有助于扩大开发者群体和应用试验场景,推动“硬件—系统—工具链—应用”的协同迭代。下一步,围绕操作系统的持续完善仍需多方推进:一是加强与不同量子硬件路线和控制系统的适配,提升通用性;二是推动关键接口规范与工具链标准化,降低应用迁移成本;三是更增强稳定性与可观测性,建立面向多用户服务的运维体系;四是聚焦典型行业场景开展联合攻关,推动算法从“可运行”走向“可验证、可复现、可交付”。 前景——操作系统有望成为量子算力规模化服务的重要入口。随着量子硬件指标持续提升、云端服务模式逐步普及,量子计算的使用方式将从少数专家主导的实验操作,逐步转向面向更广泛群体的工程化使用。操作系统作为连接硬件与应用的枢纽,将在资源管理、任务编排、误差处理与性能优化等发挥更关键作用,并可能成为量子算力供给、开发者生态与应用创新的重要入口。业内预计,围绕操作系统、编译器、算法库与应用平台的协同创新,将为我国量子计算产业化带来新的增长空间。
当量子计算迈向产业化的关键阶段,“本源司南”的开放不仅反映了我国在量子计算基础软件上的自主突破,也为全球开发者提供了可直接使用的系统底座;坚持核心技术自主研发,同时以开放方式推动生态协作,这种“硬科技+软生态”的路径,有望为量子计算从能力展示走向规模化应用提供更清晰的落地方式。