[发明专利]用于调度量子计算机的调度服务器、调度方法及应用方法

说明书

本发明公开了用于调度量子计算机的调度服务器、调度方法及应用方法，属于量子计算领域。针对现有技术中存在的现有资源调度器不能很好结合实际需求进行量子计算机资源调度问题，本发明提供了用于调度量子计算机的调度服务器、调度方法及应用方法，利用该调度服务器可以将获取到的针对量子计算机的任务进行时间上的计算，包括记录模块、解析模块、预判模块、执行器、任务记录表，调度服务器对任务所有任务时间进行判读，将下一任务合理分配给较为空闲的量子计算机，并可以应用于量子云平台，降低了计算成本，整合了市场资源，方便、快捷。

技术领域

本发明涉及量子计算领域，更具体地说，涉及用于调度量子计算机的调度服务器、调度方法及应用方法。

背景技术

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。

量子计算机在很多方面相比于传统计算机有着先天优势：一、计算速度快。由于量子计算机可以存储于操作0与1的相干叠加态。而传统计算机只有0,1两种状态。这意味着同样是N个比特的计算机，量子计算机一次运算最多可以操作2n组数据，而经典计算机只能处理1组数据。以两个比特为例，经典计算机一次操作可以将01变为10。而量子计算机则可以将(|00+|01)变为(|10+|11)，相当于同时处理两组数据。这就意味着，随着比特数的增加，量子计算机的计算速度将获得指数级的增长。二、能耗低。信息论中有一个理论：信息的抹除需要消耗一定的能量。举个例子，传统计算机中，逻辑与门实现的功能为，当输入全部为1时，输出为1，否则输出为零。当得到计算结果为0后，之前的输入信息我们通过结果无法推测。这种计算成为不可逆计算。由于得到输出结果后便抹除了输入的信息，因此需要消耗能量。随着传统计算机集成度的增加，散热问题会越来越棘手，而量子计算则为可逆计算，从输出的结果可以反推出输入的数据。因此热损耗将大大降低。

量子计算是利用量子力学现象(如态叠和纠缠)进行计算。量子计算机运行环境极其严苛，相较当前的计算机很难实现普及，量子云计算平台能够很好的解决普及型这个关键点。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(一种量子编程语言，类比经典计算机编程语言，此语言被量子计算机所识别)经过云平台将被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。

由于量子云计算平台涉及到申请量子计算机资源，这就涉及到了调度量子计算机资源，量子计算机资源是量子计算机整合后的能够提供给用户使用的东西，如用户向量子计算机申请计算某个量子线路运行结果，量子线路由量子逻辑门构成，量子逻辑门概念可参考经典逻辑门概念，量子逻辑门操作的是量子计算机，量子计算机运行该结果所消耗的资源即为所申请的量子计算资源，如量子计算机的计算能力，量子计算机的数据存储空间等都属于量子计算资源，请求通过提交量子程序的方式进行，但由于量子计算机与经典计算机存在一些差异，导致现有资源调度器不能很好结合实际需求进行资源调度，现有资源调度器无法考虑一条量子线路执行的时间，量子计算机的调度服务器就是为了调度量子计算机资源出现的。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的现有资源调度器不能很好结合实际需求进行量子计算机资源调度问题，本发明提供了用于调度量子计算机的调度服务器、调度方法及应用方法。利用该调度服务器可以将获取到的针对量子计算机的任务进行时间上的计算，调度服务器对任务所有任务时间进行判读，将下一任务合理分配给较为空闲的量子计算机。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。