Riverlane试验Quantum Computers的Universal OS

文章：Nitin Dahad

Quantum Computing Software Startup Riverlane表示，它已成功试验英国量子计算机的通用操作系统。它的Deltaflow.OS基于包括硅，光子，超导和被困离子Qubits的几种不同的Qubit技术，使得相同的量子软件能够在量子计算硬件上运行。

目前产生计算的量子计算机，比如谷歌和IBM使用的计算机，运行在外部用户看不见的定制操作系统上。这些不能移植到其他硬件技术或其他实验室。

在Deltaflow。操作系统、应用程序是通过一个精心选择的接口或硬件抽象层在量子硬件上实现的。试验证明了Deltaflow。OS使用这个硬件抽象层成功地完成了一个关键的技术任务——量子计算的“你好世界”要求——被称为“Rabi振荡”。这项任务是在牛津大学(University of Oxford)的一台量子计算机上完成的，合作伙伴是量子硬件公司牛津离子(Oxford Ionics)，该公司采用捕获离子技术。

Riverlane声称操作系统通过与其他接口相比，通过数量级来提高近期量子计算应用的性能，例如IBM使用的那些。例如，计算化学应用 - 在药物发现或材料设计中重要 - 将在近期设备上运行30倍。在进行Quantum纠错时，这对于构建大型和可靠的量子计算机至关重要时，德拉菲洛的性能改善将是1,000倍的顺序。该界面的标准化定义使操作系统能够为所有四个领先的Qubit技术提供。

Riverlane的首席执行官Steve Brierley说:“我们已经解决了量子计算中一个非常重要的问题:硬件和软件如何相互作用，同时从量子计算机中获得尽可能高的性能。这最终将量子计算机应用程序设计的复杂性从硬件转移到了软件。”

他补充说:“如果必须为世界上每一台现有的传统计算机量身定制一个个人操作系统，量子计算就会成为经典计算的现状。”换句话说，不是很远。”

今年早些时候，由Riverlane领导的联盟，由英国政府获得7.6亿英镑的授予，将Deltaflow.OS带到市场上。该联盟由牛津离子，日立欧洲，武器，国家物理实验室以及硬件初创企业量子电路，SeeQC，通用量子和二元量子光子仪组成。

在此授予中，Deltaflow.OS将安装在英国的所有工作量子计算机上，包括所有四种量子硬件技术：陷阱离子Qubits，超导Qubits，Silicon Qubits和Photonic Qubits。在国家物理实验室的领导下标准化量子计算机的软硬件互动，这将改变英国量子技术生态系统。

Hermann Hauser，橡子计算机和芯片制造商AMADEUS Capital的芯片制造商ARM和风险合作伙伴，在Riverlane的投资者，“定义了硬件和软件之间的正确接口是微处理器的成功的乐器。我对英国量子计算产业感到兴奋，以便对这个成功的故事进行阶梯，以重复自己。“

量子计算机由相当于比特的脆弱量子位组成，比特是传统计算机上最小的数据单位。量子位需要一个复杂的控制系统，操作系统必须在这个系统上运行，以保持它们的可操作性。

Deltaflow。操作系统直接将代码写入控制系统的所有元素。由于速度最快的元件，fpga，可以用于时间关键的任务，这提高了可靠性，大大提高了计算的执行速度。用Deltaflow编写的应用程序。操作系统比那些在IBM的Qiskit中编写的更快，因为它们在必要时使用fpga。

在Deltaflow.OS的模拟版本上运行的量子化学算法。(图片:Riverlane)

牛津离子公司的首席执行官Tom Harty评论说:“我们已经为捕获离子计算机的控制系统工作了五年多，知道这是一个多么复杂的问题。英国行业迫切需要这样的机会，将不同量子位技术的硬件和软件之间的交互标准化。”

量子计算机提高的计算能力有望推动化学工业、制药工业和医疗保健领域的创新。从长远来看，量子计算机将改变密码学，并可能对机器学习、人工智能、农业、制造业、金融和能源产生影响。