阿里达摩院宣布新指令集提升编译性能

【环球网科技综合报道】2月16日，记者了解到，阿里巴巴达摩院公布了全新的量子指令集，不仅提高了核心指令的执行效率和准确性，还大幅提升了编译效率和性能。该成果发表在最新一期物理学顶级期刊《物理评论快报》上。该期刊评论称，这项工作从理论和实验上证明了新指令集的优越性，其开发方法将有助于创新业界设计量子指令集的范式。

据了解，QIS(量子指令集)定义了量子芯片中最基本的逻辑运算，是连接量子软件和底层硬件的核心接口。指令集对计算机的性能至关重要，而量子计算不同于经典计算，其硬件和软件研究都处于早期和快速发展阶段。这导致量子芯片设计人员探索最适合硬件原生实现的指令集，并从不断变化的硬件中优化指令的执行时间和准确性。同时，量子软件最终需要编译成指令集来执行，所以量子软件开发者会从软件编译和执行的效率来考虑指令集。量子计算机的终极效率是软硬件效率的产物，这就要求指令集的设计必须突破这种碎片化的模式，兼顾软硬件的性能。

达摩院量子实验室基于对芯片设计和软件性能的端到端评估，开发了软硬件协同设计量子指令集的框架。在此框架下，研究团队提出了一种新的以2位量子门SQiSW为核心指令的量子指令集，从理论和实验上论证了该指令集对硬件和软件性能的同时提升。

实验表明，与主流iSWAP门为核心的指令集相比，达摩院SQiSW门核心指令的自执行时间减少了50%，错误率减少了41%。执行基准量子程序所需的指令数量减少了26%，最终错误率降低了50%，充分展现了新指令集简洁高效的特点。

“从理论创新到数字模拟，再到物理实现和实验，这项工作是我们多学科能力的聚合。”达摩院量子实验室负责人石说，“多学科的高度融合，既是实现量子计算的内在要求，也是达摩院量子实验室能力结构的亮点。”