CN112099930A - 一种量子计算机集群分布式队列调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种量子计算机集群分布式队列调度方法，涉及量子计算集群调度技术领域；通过云平台根据量子实验任务信息和量子计算机支持的比特数划分消息主题，并发布消息主题到消息队列，根据集群中量子计算机自身支持的比特数量使量子计算机订阅对应的消息主题，并通过订阅的消息主题获取量子实验任务信息执行量子实验任务。

Description

一种量子计算机集群分布式队列调度方法
技术领域
本发明公开一种调度方法，涉及量子计算集群调度技术领域，具体地说是一种量子计算机集群分布式队列调度方法。
背景技术
目前量子计算任务主要是单台机器上的单线程运行任务，对于大量的实验任务处理，单台机器的数据处理繁重，不利用运算速度提升。因此，把实验任务分布到多台量子计算机上，从而提供处理速度。但是目前还没有完善的调度方法使多台量子计算机间任务的分配及交互能够合理快速的进行。
发明内容
本发明针对现有技术的问题，提供一种量子计算机集群分布式队列调度方法，基于消息队列中间件来实现，通过RabbitMQ消息队列实现量子计算机集群的任务调度，满足多用户多任务的量子实验高效执行，提高了量子实验任务的执行效率。
本发明提出的具体方案是：
一种量子计算机集群分布式队列调度方法，通过云平台根据量子实验任务信息和量子计算机支持的比特数划分消息主题，并发布消息主题到消息队列，
根据集群中量子计算机自身支持的比特数量使量子计算机订阅对应的消息主题，并通过订阅的消息主题获取量子实验任务信息执行量子实验任务。
优选地，所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法中通过量子计算机的上位机部署消息队列的消费者，利用消费者获取消息队列中消息主题及量子实验任务信息。
优选地，所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法中通过量子计算机的上位机部署任务执行节点，如果量子计算机所在的任务执行节点空闲，利用消费者主动获取消息队列中对应的消息主题及量子实验任务信息，执行相应的量子实验任务。
优选地，所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法中量子计算机执行量子实验任务后将执行结果发送到消息队列，通过消息队列云平台获取执行结果并存储。
一种量子计算机集群分布式队列调度系统，包括调度管理模块及分配模块，
调度管理模块通过云平台根据量子实验任务信息和量子计算机支持的比特数划分消息主题，并发布消息主题到消息队列，
分配模块根据集群中量子计算机自身支持的比特数量使量子计算机订阅对应的消息主题，并通过订阅的消息主题获取量子实验任务信息执行量子实验任务。
优选地，所述的一种量子计算机集群分布式队列调度系统中分配模块通过量子计算机的上位机部署消息队列的消费者，利用消费者获取消息队列中消息主题及量子实验任务信息。
优选地，所述的一种量子计算机集群分布式队列调度系统中分配模块通过量子计算机的上位机部署任务执行节点，如果量子计算机所在的任务执行节点空闲，利用消费者主动获取消息队列中对应的消息主题及量子实验任务信息，执行相应的量子实验任务。
一种量子计算机集群分布式队列调度装置，包括至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法。
本发明的有益之处是：
本发明提供一种量子计算机集群分布式队列调度方法，基于消息队列中间件实现量子计算机集群调度，通过云平台根据量子实验任务信息和量子计算机支持的比特数划分消息主题，量子计算机根据自身支持的比特数量订阅对应的消息主题，并通过订阅的消息主题获取量子实验任务信息执行量子实验任务，实现量子计算机资源的合理利用，满足多用户多任务的量子实验的高效执行，提高了量子实验任务的执行效率。
附图说明
图1是本发明方法流程示意图；
图2是本发明系统应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明提供一种量子计算机集群分布式队列调度方法，通过云平台根据量子实验任务信息和量子计算机支持的比特数划分消息主题，并发布消息主题到消息队列，
根据集群中量子计算机自身支持的比特数量使量子计算机订阅对应的消息主题，并通过订阅的消息主题获取量子实验任务信息执行量子实验任务。
本发明方法应用在量子计算机集群中，基于消息队列中间件来实现量子计算机集群的任务调度，当用户通过云平台或者客户端软件把要执行的量子实验信息提交到云平台后端时，云平台后端作为消息的生成者，根据量子计算机支持的比特数划分消息主题，每台具体的量子计算机根据自身支持的比特数量订阅对应的主题，根据订阅主题获取执行任务的消息后在本台量子计算机上执行量子实验任务。
在本发明的一些具体实施例中，量子计算机集群中每个量子计算机的上位机均部署部署任务执行节点，且将量子计算机执行节点作为消息队列的消费者，利用消费者获取云平台作为生产者发布到消息队列中的消息主题及量子实验任务信息，具体调度及交互过程为：
用户通过云平台或者客户端软件把要执行的量子实验信息提交到云平台后端，
云平台后端作为生产者把用户提交的数据根据约定的主题进行消息发布到RabbitMQ消息队列，
量子计算机执行节点作为消费者根据约定的主题订阅本机支持的量子实验任务，
量子计算机执行节点在消息队列中获取到相应的消息后，结下消息内容，拼装成量子计算机识别的脉冲序列去调用量子计算机，
量子计算机运行完实验任务后，转换为生成者把实验任务结果信息发布到对应的结果主题队列中，
此时云平台后端作为消费者定时去结果主题消息队列中获取结果信息，把获取的结果保存到数据库中。
在上述实施例的基础上，当量子计算机所在的任务执行节点空闲，利用消费者主动获取消息队列中对应的消息主题及量子实验任务信息，执行相应的量子实验任务，实验任务执行完毕后把结果反馈给对应主题的消息队列中，云平台后端在接收到任务结果后把结果存入数据库中，任务执行节点的消费者执行完一次任务后，继续从消息队列中获取新的任务，继续执行新的量子实验任务。
需要说明的是RabbitMQ可以内建集群，允许消费者和生产者在节点崩溃的情况下继续运行，以及通过添加更多的节点来线性扩展消息通信吞吐量，在失去一个RabbitMQ节点连接的情况下，能够重新连接到集群中的任何其他节点继续生产、消费消息。RabbitMQ集群中可以共享user、vhost、exchange等，所有的数据和状态在所有节点上复制。RabbitMQ节点可以动态的加入到集群中。
综上，利用本发明方法可以灵活地对量子计算机集群进行调度，提高量子实验任务的执行效率。
本发明提供还一种量子计算机集群分布式队列调度系统，包括调度管理模块及分配模块，
调度管理模块通过云平台根据量子实验任务信息和量子计算机支持的比特数划分消息主题，并发布消息主题到消息队列，
分配模块根据集群中量子计算机自身支持的比特数量使量子计算机订阅对应的消息主题，并通过订阅的消息主题获取量子实验任务信息执行量子实验任务。
上述系统内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本发明还提供一种量子计算机集群分布式队列调度装置，其特征是包括至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法。
上述装置内的处理器的信息交互、执行可读程序过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种量子计算机集群分布式队列调度方法，其特征是通过云平台根据量子实验任务信息和量子计算机支持的比特数划分消息主题，并发布消息主题到消息队列，
根据集群中量子计算机自身支持的比特数量使量子计算机订阅对应的消息主题，并通过订阅的消息主题获取量子实验任务信息执行量子实验任务。
2.根据权利要求1所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法，其特征是通过量子计算机的上位机部署消息队列的消费者，利用消费者获取消息队列中消息主题及量子实验任务信息。
3.根据权利要求1或2所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法，其特征是通过量子计算机的上位机部署任务执行节点，如果量子计算机所在的任务执行节点空闲，利用消费者主动获取消息队列中对应的消息主题及量子实验任务信息，执行相应的量子实验任务。
4.根据权利要求3所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法，其特征是量子计算机执行量子实验任务后将执行结果发送到消息队列，通过消息队列云平台获取执行结果并存储。
5.一种量子计算机集群分布式队列调度系统，其特征是包括调度管理模块及分配模块，
调度管理模块通过云平台根据量子实验任务信息和量子计算机支持的比特数划分消息主题，并发布消息主题到消息队列，
分配模块根据集群中量子计算机自身支持的比特数量使量子计算机订阅对应的消息主题，并通过订阅的消息主题获取量子实验任务信息执行量子实验任务。
6.根据权利要求5所述的一种量子计算机集群分布式队列调度系统，其特征是分配模块通过量子计算机的上位机部署消息队列的消费者，利用消费者获取消息队列中消息主题及量子实验任务信息。
7.根据权利要求5或6所述的一种量子计算机集群分布式队列调度系统，其特征是分配模块通过量子计算机的上位机部署任务执行节点，如果量子计算机所在的任务执行节点空闲，利用消费者主动获取消息队列中对应的消息主题及量子实验任务信息，执行相应的量子实验任务。
8.一种量子计算机集群分布式队列调度装置，其特征是包括至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行权利要求1至4中任一所述的一种量子计算机集群分布式队列调度方法。
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