[發明專利]一種量子與經典混合云平臺以及任務執行方法

有效

• 申請號: 202011301939.3
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112465146B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 李紅珍;張新;趙雅倩;李仁剛
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00;G06F8/41;G06F9/54
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉菲

本申請公開了一種量子與經典混合云平臺以及任務執行方法，該云平臺包括：SaaS層，用于提供用戶接口，以便通過所述用戶接口獲取待執行任務對應的量子與經典混合編程語言；PaaS層，用于對所述量子與經典混合編程語言進行算法編譯和任務分離，得到所述待執行任務對應的量子計算任務和經典計算任務，并分別為所述量子計算任務和經典計算任務分配資源；IaaS層，用于根據所述PaaS層分配資源的情況利用量子虛擬機執行所述量子計算任務和利用經典服務器執行所述經典計算任務。這樣能夠減小通信開銷以及數據延遲，提高任務處理效率，發揮量子計算優勢。

技術領域

本申請涉及云計算技術領域，特別涉及一種量子與經典混合云平臺以及任務執行方法。

背景技術

隨著人工智能、大數據、物聯網等新一代信息技術的發展，當今社會已經邁入萬物互聯時代，數據正在成為信息領域最大的資源。然而，數據量的爆炸式增長對傳統計算系統的算力提出了巨大挑戰，如何針對海量數據進行快速有效處理是近年來限制機器學習、大數據、量子化學、新藥物研發等技術進一步實用化的主要障礙。其難題主要有二：(1)由于摩爾定律即將走向極限，電子芯片算力無法通過提升工藝來進行算力的提升；(2)目前內存墻的限制越來越嚴重，電子芯片受到極大的約束。

量子計算是最有希望解決以上問題的途徑之一。而量子云平臺將成為量子計算未來長期主要的存在形式。目前量子計算云平臺主要是單純提供在線的量子芯片或仿真的服務，然而在目前的量子計算云平臺中需要在本地或其它設置中完成經典計算，然后再與量子計算云平臺之間進行頻繁的通信以完成整個計算，由于需要進行經典計算集群和量子計算集群之間的頻繁通信，跨集群通信造成大量的通信開銷，由此造成量子芯片和經典設備之間的數據延遲過大，甚至喪失原本的量子優勢。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種量子與經典混合云平臺以及任務執行方法，能夠減小通信開銷以及數據延遲，提高任務處理效率，發揮量子計算優勢。其具體方案如下：

第一方面，本申請公開了一種量子與經典混合云平臺，包括：

SaaS層，用于提供用戶接口，以便通過所述用戶接口獲取待執行任務對應的量子與經典混合編程語言；

PaaS層，用于對所述量子與經典混合編程語言進行算法編譯和任務分離，得到所述待執行任務對應的量子計算任務和經典計算任務，并分別為所述量子計算任務和經典計算任務分配資源；

IaaS層，用于根據所述PaaS層分配資源的情況利用量子虛擬機執行所述量子計算任務和利用經典服務器執行所述經典計算任務。

可選地，所述SaaS層，包括：

用戶編程模塊，用于提供用戶接口，以便通過所述用戶接口獲取待執行任務對應的量子與經典混合編程語言。

可選地，所述資源管理與調度模塊，用于：

計算所述量子計算任務對應的第一待分配資源，并根據所述第一待分配資源從所述IaaS層中空閑的經典服務器中確定出第一目標經典服務器，以便在所述第一目標經典服務器上部署量子虛擬機；

計算所述經典計算任務對應的第二待分配資源，并根據所述第二待分配資源從所述IaaS層中空閑的經典服務器中確定出第二目標經典服務器，以便利用所述第二經典服務器執行所述經典計算任務。

可選地，所述PaaS層，包括：

量子虛擬機部署模塊，用于獲取所述資源管理與調度模塊確定出的第一目標經典服務器的信息，并在所述第一目標經典服務器上部署量子虛擬機。

可選地，所述IaaS層，包括：

所述第一目標經典服務器上的量子虛擬機，用于執行所述量子計算任務；

第二目標經典服務器，用于執行所述經典計算任務。