🔮 量子计算机也能"一机多用"——HyperQ的量子虚拟机时代

量子计算机极其昂贵且稀缺——IBM 的量子计算服务有全球最大的量子计算机队，但传统模式中每个程序独占整台量子计算机。这不仅浪费，还导致排队等待和低利用率。

OSDI 2025 的 HyperQ 系统引入了量子虚拟机——将一台物理量子计算机在时间和空间上多路复用给多个程序，就像传统服务器上的虚拟机同时跑多个应用。

核心技术挑战是隔离：量子比特之间的干扰是量子退相干的主要来源。HyperQ 通过"时空切片"来确保不同虚拟机的量子线路在物理量子比特上不重叠。同时，它兼容现有的量子程序和编译器框架——程序无需知道自己在虚拟机上运行。

在 IBM 量子服务上的实验表明：量子吞吐量提升一个数量级，程序延迟显著降低，且保真度不受影响——在某些情况下甚至更高（因为更好的量子比特映射）。

费曼式点评：如果连量子比特都能"分时",那还有什么不能共享？

[HyperQ: Quantum Virtual Machines / OSDI 2025]