17、量子计算：从服务架构到软件测试的全面剖析

量子计算：从服务架构到软件测试的全面剖析

量子服务导向架构

在量子计算领域，传统微服务与量子微服务之间的通信是一个必要的步骤。对于这一问题，一种近似的方法是借鉴传统微服务管理通信的方式，即使用消息队列。但需要考虑量子系统的坍缩问题，一旦量子微服务中的量子算法开始执行，查询其状态就会导致系统坍缩，几乎必然使执行无效。因此，量子服务之间的通信应在服务的量子核心执行之前或之后进行管理，通信系统也需适应这种特性，量子 API 网关在每次部署量子服务时可协助协调这些方面。

要高效集成混合量子计算服务，有两个关键要素：问题的规范和量子 API 网关。它们能帮助开发者减轻供应商锁定和量子计算机部署困难的问题。此外，代码生成工具也有助于缩小两者之间的差距。量子微服务工程应聚焦于设计和开发这些良好实践，将传统微服务的优势转化到混合量子微服务中。

目前，专注于量子微服务或混合微服务架构的研究仍较少，这是因为量子软件工程是一个年轻的领域。不过，已有一些研究开始探索量子服务的研究机会和云环境中量子服务的潜力。部分研究指出了该领域的问题，如同一量子算法在不同硬件供应商处需不同实现，以及量子服务在量子计算机上的部署难题。

一些研究还提出了不同的解决方案：
- 有研究通过扩展 TOSCA 来探索量子软件的部署，建议使用经典 Web 服务封装量子算法并将其作为端点公开。
- 还有研究提出了基于云的量子计算机上算法的部署流程，但该流程仅适用于基于电路的量子算法。

量子算法高度依赖执行硬件，会产生供应商锁定问题。为解决这一问题，一些研究通过对量子电路进行参数化来减少此类问题，但该技术不适用于基于量子退火的硬件。

从商业技术角度来看，除了