信息通信技术与政策

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信息通信技术与政策 ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (7): 16-23.doi: 10.12267/j.issn.2096-5931.2025.07.003

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计算高速互连技术在量子模拟器中的应用研究

Research on the application of CXL technology in quantum simulators

贾玉, 张志宏, 王山龙, 金蓄, 黄智国   

  1. 中移(苏州)软件技术有限公司,苏州 215000
  • 收稿日期:2025-04-22 出版日期:2025-07-25 发布日期:2025-08-04
  • 通讯作者: 黄智国 中移(苏州)软件技术有限公司高级技术研究员,主要从事量子计算技术研究与量子云平台工程等工作
  • 作者简介:
    贾玉,中移(苏州)软件技术有限公司高级技术研究员,主要从事量子计算基础软件研发与科学装置技术规划等工作
    张志宏,中移(苏州)软件技术有限公司未来科技研究院副院长,主要从事量子计算总体技术规划等工作
    王山龙,中移(苏州)软件技术有限公司高级工程师,主要从事量子计算和CXL高速互联研究工作
    金蓄,中移(苏州)软件技术有限公司助理工程师,主要从事量子计算模拟器研究工作

JIA Yu, ZHANG Zhihong, WANG Shanlong, JIN Xu, HUANG Zhiguo   

  1. China Mobile (Suzhou) Software Technology Company Limited, Suzhou 215000, China
  • Received:2025-04-22 Online:2025-07-25 Published:2025-08-04

摘要:

随着量子计算技术的快速发展,含噪声中等规模量子(Noisy Intermediate-Scale Quantum,NISQ)时代量子计算模拟器在推动量子算法研究等方面发挥了关键作用。然而,在处理大规模量子系统时,量子计算模拟器面临内存和计算资源的巨大挑战。为突破这一瓶颈引入了计算高速互连(Compute Express Link,CXL)技术,旨在扩展量子计算模拟器的量子比特数规模。通过深入分析量子计算模拟器的关键技术,结合CXL内存池技术的优势,设计并实现了基于CXL内存池的量子计算模拟器。试验结果表明,基于CXL内存池的量子计算模拟器可以有效提高量子模拟计算的比特规模。

关键词: 量子计算模拟器, CXL技术, 内存池, 量子比特数规模, 量子计算

Abstract:

With the rapid development of quantum computing technology, quantum computing simulators in the Noisy Intermediate-Scale Quantum(NISQ) era have played a key role in promoting research on quantum algorithms. However, when processing large-scale quantum systems, quantum computing simulators face significant challenges in memory and computational resources. To break through this bottleneck, this study introduces Compute Express Link(CXL) technology to expand the scale of qubit count supported by quantum computing simulators. Through in-depth analysis of key technologies in quantum computing simulators and leveraging the advantages of CXL memory pooling technology, this study designs and implements a CXL memory-pool quantum computing simulator. The experimental results show that the quantum computing simulator based on CXL memory pool can effectively improve the bit scale of quantum simulation computing.

Key words: quantum computing simulator, CXL technology, memory pool, quantum bit size, quantum computing

中图分类号: