一种对接量子计算机和用户的云平台执行和适配方法与流程

1.本发明涉及量子量子云平台、量子元数据、量子编程框架、量子计算机、微服务等技术领域，尤其涉及一种对接量子计算机和用户的云平台执行和适配方法。


背景技术：

2.以量子比特为基本单位制成的计算机即为量子计算机。经典比特是用电平的高低来分别表示1和0，从而对信息进行编码。而量子比特是用什么编码0和1呢，之前我们提到过，在量子世界里，能量是一份一份出现的，这种现象被我们称为量子化。我们选取一种特殊状态的粒子，它的能量只有两种状态，低能级(基态)，高能级(激发态)。打一个比方，粒子是人，而不同的能级是台阶。站在台阶下边意味着处于基态，站在台阶上边则是处于激发态。我们把低能级编码为0，高能级编码为1，这就是量子比特。
3.由于现有技术的云计算平台都是基于传统计算机的平台，由于传统的计算机云平台在计算以及接口方面与量子计算机不同，不可直接使用，无法兼容，现有技术并没有针对于量子计算机的云平台，并且量子计算机刚刚开始，各种量子计算机都有，有的执行单比特，有的多比特，有的简易计算，有的复杂计算，量子云平台如何快速切换适配升级对接后续量子计算机也是一个问题。


技术实现要素：

4.为了解决以上技术问题，本发明提供了一种对接量子计算机和用户的云平台执行和适配方法。
5.本发明的技术方案是：
6.一种对接量子计算机和用户的云平台执行和适配方法，包括量子云用户管理，电路编程，量子任务、量子计算结果、量子场景和量子体验等；通过量子元数据可视化的方式对量子编程框架进行可视化适配，不仅可以可视化编程量子指令，也可以根据量子计算实际情况进行量子元数据的可视化编辑，适应简易量子计算和复杂量子计算，量子云计算平台是以量子计算机为核心的云服务，用户经过量子云平台将量子程序经过云平台发送到量子云平台所连接的量子计算机上，由量子计算机识别该语言，并执行计算后返回计算结果，完成普通用户的量子计算，大大增加了计算效率。量子计算云平台采用微服务架构，每一个功能都是一个微服务，整个云平台管理系统实现了自身服务监控和以及量子计算资源监控等。通过对量子编程框架程序和量子调度程序的微服务管理，实现量子云平台管理调度优化。
7.进一步的，量子云平台采用微服务架构，每个功能模块都定义成量子微服务统一微服务管理执行调度。
8.进一步的，量子云平台包括用户管理、量子编程、量子任务、量子结果查看、量子体验、量子应用等功能。
9.进一步的，量子用户通过用户微服务接口进行量子平台的注册登录，登录过程采
用token进行权限认证，保证用户的合法性。
10.进一步的，量子用户通过可视化的方式构建量子指令串，调用微服务接口保存到量子任务表。
11.进一步的，量子用户通过可视化的方式构建量子指令串，并调用微服务接口验证可用的量子计算机资源，选择可用资源，调用微服务接口保存到量子任务表。
12.进一步的，量子任务表核心指标包括量子计算机名称、量子计算机可识别的量子指令串、用户信息。
13.进一步的，量子云平台调度服务通过量子任务表按顺序取出量子任务，根据指标调用相应量子计算机的计算接口，量子计算机对量子指令串进行解析，驱动量子计算机进行计算并返回结果，更新量子结果表。
14.进一步的，该方法操作步骤如下。
15.步骤1)量子用户注册登录量子云平台
16.步骤2)量子任务可视化量子编程
17.步骤3)量子用户选择量子计算机及相关参数创建量子任务
18.步骤4)量子调度程序按照量子任务顺序和指标调用量子计算机接口进行量子计算并返回结果展示
19.步骤5)量子用户可以查看自己的量子编程、量子任务、量子计算结果信息。
20.进一步的，量子编程通过可视化方式最终符合量子计算元数据定义规则以及现有量子计算机能执行指令的上限。必须完全符合量子元数据规约，否则量子执行无法执行，通过可视化可配置的方式进行量子元数据的扩展，任意扩展指令逻辑门元数据的执行范围，既能执行简单量子比特计算，快速升级多比特复杂逻辑门量子计算
21.进一步的，可视化量子编程框架的编辑方式取决于芯片的拓扑结构，按照芯片拓扑结构进行编程，可视化元数据配置通过抽象各种芯片拓扑，完成元数据定义，比如根据实际量子计算机情况增加量子编程属性等
22.进一步的，元数据定义了可编程框架的属性，通过元数据可视化编辑的方式更改任何属性，快速完成各种量子计算机情况的适配
23.进一步的，该方法操作步骤如下。
24.步骤1)量子用户注册登录量子云平台
25.步骤2)量子用户根据量子计算机实际情况进行量子元数据可视化编辑，构建量子元数据并设立相应规约
26.步骤3)量子用户进行电路编程进行元数据验证，通过保存相关元数据，不通过进行相关元数据更改
27.步骤4)量子元数据更改只有量子管理员有此权限，量子元数据一旦更改，后续用户登录创建电路编程生成的量子指令串统一。
28.本发明的有益效果是
29.1)利用本发明，用户可以进行量子计算资源的申请；
30.本发明提供了一种可编程框架元数据定义的方法也就是量子指令元数据定义的方法，通过可视化配置元数据的方式实现量子编程框架的轻松扩展，满足各种量子计算机对量子指令串的各种复杂场景
31.本发明提供了一种让普通用户，即不具备单独购买并运行量子计算机的人群能够拥有操作量子计算机执行计算的平台和方法，降低了计算成本，整合了市场资源，方便、快捷。
附图说明
32.图1是本发明的工作示意图。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.本发明提供了一种对接量子计算机和用户的云平台执行和适配方法，包括，量子云用户管理，电路编程，量子任务、量子计算结果、量子场景和量子体验等。
35.通过量子元数据可视化的方式对量子编程框架进行可视化适配，不仅可以可视化编程量子指令，也可以根据量子计算实际情况进行量子元数据的可视化编辑，适应简易量子计算和复杂量子计算，量子云计算平台是以量子计算机为核心的云服务，用户经过量子云平台将量子程序经过云平台发送到量子云平台所连接的量子计算机上，由量子计算机识别该语言，并执行计算后返回计算结果。
36.该方法操作步骤如下。
37.步骤1)量子用户注册登录量子云平台
38.步骤2)量子任务可视化量子编程
39.步骤3)量子用户选择量子计算机及相关参数创建量子任务
40.步骤4)量子调度程序按照量子任务顺序和指标调用量子计算机接口进
41.行量子计算并返回结果展示
42.步骤5)量子用户可以查看自己的量子编程、量子任务、量子计算结果
43.信息
44.一种对接量子计算机和用户的云平台执行和适配方法特征在于该方法操作步骤如下。
45.步骤1)量子用户注册登录量子云平台
46.步骤2)量子用户根据量子计算机实际情况进行量子元数据可视化编辑，构建量子元数据并设立相应规约
47.步骤3)量子用户进行电路编程进行元数据验证，通过保存相关元数据，不通过进行相关元数据更改
48.步骤4)量子元数据更改只有量子管理员有此权限，量子元数据一旦更改，后续用户登录创建电路编程生成的量子指令串统一。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。