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将量子计算机与HPC资源集成的初步实践经验:一项基于20量子比特超导量子计算机的案例研究

量子物理 2025-09-17 v1

摘要

将量子计算机融入高性能计算(HPC)环境(通常称为HPC+QC集成)标志着提升科学研究计算能力的关键一步。在此,我们报告了将一台20量子比特超导量子计算机集成到莱布尼茨超级计算中心(LRZ)的HPC基础设施中的情况,这是同类首批实际部署之一。这项工作得出了四个关键经验:(1)量子计算机比经典系统有更严格的设施要求,但若在部署前进行严格的现场勘测以确保合规性,其在HPC环境中的部署是可行的;(2)量子计算机本质上是动态系统,需要定期进行自动校准,并且该校准过程可由HPC调度器控制;(3)冗余的电力和冷却基础设施至关重要;(4)应为量子专家和新用户提供有效的实践上手引导。这些确定的结论为未来的HPC中心集成提供了路线图。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.12949,
  title  = {First Practical Experiences Integrating Quantum Computers with HPC Resources: A Case Study With a 20-qubit Superconducting Quantum Computer},
  author = {Eric Mansfield and Stefan Seegerer and Panu Vesanen and Jorge Echavarria and Burak Mete and Muhammad Nufail Farooqi and Laura Schulz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.12949},
  year   = {2025}
}

备注

submitted and accepted to SFWM workshop at SC25, St Louis, USA