一、国内外量子计算云平台发展现状
量子计算云平台旨在将量子计算技术与传统云计算服务相结合，提供以量子计算为核心的服务。现阶段，量子计算云平台主要分为两类：一类提供软硬件全栈式服务，如IBM、Google、Rigetti 和本源等；另一类专注于量子云服务，通过接入第三方量子硬件平台为用户提供计算服务，如Amazon。
当前量子计算云平台发展特点：
- 多元开放：后端接入呈现量子模拟器与多类量子计算硬件平台并存发展的态势。
- 协同合作：推动协同合作的商业模式在量子计算领域的应用，为用户选择不同的量子硬件服务提供了便利。
国内外量子计算云平台发展概况：
- 国外：IBM、谷歌、微软等科技巨头处于领先地位，Xanadu等新兴企业也展现出强劲的发展势头。
- 国内：中科院物理所、北京量子院等科研机构以及华为、本源等企业取得显著进展，但与国外先进平台相比，在硬件性能和用户生态构建方面仍存在差距。
国内部分代表性量子计算云平台：
- 移动云量子计算云平台
- Quafu量子计算云平台
- 华为HiQ Cloud量子计算云平台
- 中国科学院量子信息与量子科技创新研究院量子计算云平台
- “天衍”量子计算云平台
- 国盾量子计算云平台
- 本源量子云
- 弧光量子云平台
- 量擎
- 酷原量子云
- 量旋云量子计算云平台
国外部分代表性量子计算云平台：
- IBM Quantum量子计算云平台
- AWS Braket量子计算云平台
- Azure Quantum量子计算云平台
二、业界量子计算云平台接口研究
通过对国内外典型量子计算云平台的深入调研与分析，发现各平台接口功能丰富，量子编程框架多样化，但接口存在差异，互操作性较弱，缺乏统一标准接口。
代表性量子计算云平台接口功能：
- IBM Quantum：认证会话、项目管理、任务管理、后端管理、实例管理、标签管理等。
- AWS Braket：认证会话、任务管理、设备管理、标签管理等。
- 微软Azure Quantum：工作空间、任务管理、后端管理、配额管理、存储功能。
- 移动云量子计算云平台：用户认证、算力管理、任务管理、订单管理、实例管理、线路管理等。
- 夸父量子计算云平台：用户管理、任务管理、资源管理。
- HiQ量子计算云平台：认证、项目管理、线路管理、任务管理、后端管理、配置管理。
- 天衍量子计算云平台：认证、资源管理、线路管理、任务管理。
- 国盾量子计算云平台：用户管理、实验合集、实验线路等。
- 本源量子计算云平台：用户管理、任务管理、后端管理。
- 弧光量子云平台：用户管理、文件管理、任务管理、后端管理。
三、量子计算云平台接口模型研究
基于业界量子计算云平台的调研和交流，提出通用量子计算云平台公开接口功能模型，包括任务管理、后端管理、配置管理、用户管理、项目管理、计费管理和服务管理等模块。
量子云平台接口的分级：
- L0云原生应用接口：支持用户直接在云上调用已经部署好应用程序解决领域问题。
- L1层量子编程语言层：支持用户在云上利用量子编程语言开发量子应用，调用量子算法库中标准量子算法模块解决实际问题。
- L2层量子脉冲序列层：支持用户根据量子硬件的性能参数利用量子脉冲序列的形式输入量子任务给量子硬件。
四、总结展望
量子计算云平台依托云计算技术，向用户提供接入实体量子计算机或量子计算模拟器的服务，极大地推动了量子计算研究的发展。未来，随着计算资源足够丰富，可能出现私有云甚至是类似个人电脑的使用方式，这可能会要求接口做出改进，以使用户能够实时监控任务运行状态并接收任务运行结果。计算密集型、实时大数据等量子计算的真实使用场景也会从需求上给云平台及其接口设计带来改进的动机。
