隨著近幾年量子信息技術的不斷發展，量子計算被認為是未來具有顛覆性影響的新型計算模式之一。近期，光量子計算機“九章”和超導量子計算機“祖沖之二號”使得中國成為唯一在兩條技術路線上實現“量子計算優越性”的國家。盡管如此，但距離其走向通用還需要時間。

提高公眾使用量子計算機的便捷性則是走向通用的必經之路，這其中就包括設計各類量子計算指令集以控制量子計算機。目前國際上量子領域有很多指令集，各自定義不同，標準不一。

12月2日，中國科學院量子信息與量子科技創新研究院量子計算云平臺（以下簡稱量子創新研究院云平臺）公開發布了用于量子計算物理系統遠程調控的指令集QCIS(Quantum Control Instruction Set)，這意味著云平臺將支持用戶遠程調用其開放接口，在真實量子計算原型機上進行“云端”量子編程實驗。

據了解，全球各大量子云平臺，如IBM等廣泛使用的是QASM(Quantum Assembly Language指令集，其主要針對量子門的抽象表達。而此次量子計算云平臺發布的QCIS指令集則針對超導量子計算機硬件系統控制，旨在將硬件控制用指令進行抽象標準化。

其次，除包含QASM指令集的功能外，QCIS還側重物理系統的標定、校準以及量子操控的實現，更符合超導量子計算硬件系統當前發展階段的特點和要解決的實際問題。

QCIS與 QASM的區別在于，前者面向的是原始的物理系統而后者是對量子門的抽象表達。QCIS和物理系統有比較緊密的的耦合，原則上QCIS和量子處理、控制系統是綁定的。如果物理系統發生大的變化，比如qubit從Transmon Qubit換成Flux Qubit或Phase Qubit, 耦合器從Gmon換成腔耦合等，QCIS也要有全新的版本才能適配。

QCIS指令集大幅地提升了用戶在量子計算云平臺實驗室中對12比特超導量子計算原型機的操控能力。通俗地說，用戶只要有量子計算云平臺的賬戶和實驗積分，就可以通過QCIS指令集在本地用編程語言調用量子計算云平臺開放的接口，進行遠程提交實驗，開始真正的云端量子編程。

同時，不管是QCIS指令集還是“祖沖之二號”的編譯語言，此前都是科研人員內部使用，本次為首次對外開放。QCIS指令集優化了軟件方面對量子計算實體機操控的技術性能，提升線路操作在物理機上的精度。作為第一個面向超導量子物理系統的編譯指令集，QCIS突破了現有超導量子計算原型機的操控精度，實現中國量子計算技術自主可控，保障了中國在該技術領域的先進性和核心競爭力。

除此之外，量子創新研究院云平臺是目前國內接入量子比特數目最多的真實量子計算原型機的云平臺。今年2月，量子創新研究院、濟南量子技術研究院、量子科技龍頭企業國盾量子等聯合將量子計算云平臺接入的超導量子計算原型機升級至12比特；4月，量子計算云平臺完成架構更新，獲得了產學研領域用戶的廣泛好評。

未來，云平臺將更新更多編譯語言，同時進一步豐富QCIS指令功能，實現對硬件更為復雜的操作。在硬件方面，國盾量子將為量子計算云平臺接入更大規模的超導量子計算原型機提供支持。

【來源：C114通信網】【作者：余予】

關鍵詞： 量子 遠程控制 上線