量子信息网络产业联盟：2024量子计算云平台功能模型、体系架构与能力分级研究报告_58页_12mb

量子计算云平台功能模型

一、研究背景与意义

量子计算云平台是经典云计算模式在量子领域的延伸，提供量子计算硬件或模拟器的远程接入服务。

（一）发展历程

量子计算技术脱胎于经典计算，经历了以下发展阶段：

• 概念探索阶段（1980-1994年）：Benioff提出量子计算机概念，Shor提出大数分解算法
• 算法突破阶段（1994-2016年）：Grover算法诞生
• 竞争加速阶段（2016年至今）：谷歌宣布“量子霸权”，国际科技巨头纷纷布局

（二）应用现状

云平台主要提供三种服务类型：

1. 量子基础设施即服务（Q-IaaS）：访问量子硬件资源
2. 量子平台即服务（Q-PaaS）：提供开发环境和工具
3. 量子软件即服务（Q-SaaS）：封装行业应用的量子解决方案

二、云平台服务种类与模式

（一）服务架构层次

量子计算云平台功能架构分为四层：

1. 应用层：提供入扇i界面和算法演示
2. 平台层：代码开发和任务调度
3. 基础设施层：物理资源统一纳管
4. 外围保障层：环境与运行维护

（二）接入与计费

用户可以通过以下方式访问服务：

• 付费模式：按使用时长或操作次数计算费用
• 资源管理：支持用户全生命周期的资源管理
• 安全体系：涵盖通用安全、主机安全和Web安全三大方向

三、量子计算云平台能力分级方法

分级维度

从以下四个维度构建能力评估框架：

1. 应用服务能力：区分演示级、功能级、商用级和自主开发级应用
2. 平台服务能力：根据IDE支持程度划分初级到高级等不同级别
3. 基础设施服务能力：按照资源管理的自动化程度进行评估
4. 资源能力：根据量子比特操作效率（ENOPS）等指标进行等级划分

中期发展目标

需要提升平台服务能力，实现高效资源调度，建立统一能力分级标准，吸引更多行业用户参与应用探索。