中國科學院量子資訊與量子科技創新研究院量子計算雲平臺（下稱”量子創新研究院雲平臺”）公佈了用於量子計算物理系統遠端調控的指令集QCIS，這意味著雲平臺將支援用戶遠端調用其開放介面，在真實量子計算原型機上進行”雲端”量子程式設計實驗。

量子計算被認為是未來具有顛覆性影響的新型計算模式之一，其有望通過量子力學的內在特性來顯著提升計算能力，超越當今的超級計算機。

今年10月，超導量子計算機「祖沖之二號」 實現”量子計算優越性”，使得中國成為唯一在兩條技術路線（光量子和超導量子）上實現”量子計算優越性”的國家。 不過，量子計算距離通用還有漫長距離。 提高公眾使用量子計算機的便捷性則是走向通用的必經之路，這就包括設計各類量子計算指令集以控制量子計算機。

指令集是計算機底層允許使用的操作指令的集合。 目前，國際量子計算領域有多種指令集，不過各自定義不同，標準不一。 全球各大量子雲平臺如IBM等廣泛使用的是QASM（Quantum Assembly Language）指令集。

此次量子計算雲平臺發佈的是QCIS（Quantum Control Instruction Set）指令集。 據瞭解，QCIS指令集也是「祖沖之二號」的編譯語言，此前由科研人員內部使用，本次為首次對外開放。

澎湃新聞記者從國盾量子獲悉，QCIS是一套對超導量子計算機硬體系統進行控制的指令集，旨在將硬體控制用指令進行抽象標準化。 其優化了軟體方面對量子計算實體機操控的技術性能，提升線路操作在物理機上的精度。

QCIS與QASM的區別在於，QASM面向的是原始的物理系統，而QCIS是對量子門的抽象表達。 QCIS和物理系統有比較緊密的的耦合，原則上QCIS和量子處理，控制系統是綁定的。 如果物理系統發生大的變化，比如qubit從Transmon Qubit換成Flux Qubit或Phase Qubit， 耦合器從Gmon換成腔耦合等，QCIS也要有全新的版本才能適配.

可以說，QCIS針對量子計算硬體系統的量子調控，除了包含QASM指令集的功能外，還側重物理系統的標定、校準以及量子操控的實現，更符合超導量子計算硬體系統當前發展階段的特點和要解決的實際問題。

QCIS大幅地提升了使用者在量子計算雲平台實驗室中對12比特超導量子計算原型機的操控能力。 通俗地說，使用者只要有量子計算雲平臺的帳戶和實驗積分，就可以通過QCIS指令集在本地用程式設計語言調用量子計算雲平臺開放的介面，進行遠端提交實驗，開始真正的雲端量子程式設計。

QCIS指令採用《OpCode》《Target》的格式，由指令字元，操作目標組成。 目前雲平臺12比特量子計算機支援的指令包含14個單比特門和一個雙比特門，分別為X，Y，Z，S，SD，H，T，TD，X2P，X2M，Y2P，Y2M和CZ。

作為第一個面向超導量子物理系統的編譯指令集，QCIS實現中國量子計算技術自主可控，保障了中國在該技術領域的先進性和核心競爭力。

量子創新研究院雲平臺是目前國內接入量子比特數目最多的真實量子計算原型機的雲平臺。

據瞭解，該平臺成立於2017年。 2018年2月，該平臺在超導量子計算方向發佈11比特的雲接入超導量子計算服務。 今年2月，量子創新研究院、濟南量子技術研究院、國盾量子等聯合將量子計算雲平臺接入的超導量子計算原型機升級至12比特;4月，量子計算雲平臺完成架構更新，獲得了產學研領域使用者的廣泛好評。

未來，雲平臺將會更新更多編譯語言，同時進一步豐富QCIS指令功能，實現對硬體更為複雜的操作。 在硬體方面，國盾量子會為量子計算雲平臺接入更大規模的超導量子計算原型機提供支援。