近日，计算机学院沙行勉教授、诸葛晴凤教授带领的大数据智能系统与量子计算团队在量子计算系统软件的前沿研究方向取得创新成果，论文“Optimizing Quantum Circuit Mapping to Reduce Inter-Module Communications in Distributed Architectures”被全球超级计算大会Supercomputing Conference, SC25作为长文收录。全球超级计算大会（SC）全称The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis，是由IEEE和ACM联合主办的高性能计算顶级国际学术会议，CCF推荐的A类国际顶会，每年举办一次，聚焦高性能计算、网络、存储及分析技术前沿发展。SC25将于2025年11月16日至21日在美国圣路易斯举行。

沙行勉教授团队此次发表成果是分布式量子计算系统效能优化方面的领先成果。在多量子计算芯片的分布式计算场景下最大程度地降低量子线路间的通信开销，显著提升计算效能。此项工作已受邀在第四届CCF量子计算大会（CCF CQCC 2025）和第23届CCF全国嵌入式系统大会（CCF ESTC 2025）上做报告介绍。

近年来，量子计算因其在特定问题中展现出的加速潜力而受到关注。构建大规模量子计算系统是实现量子算法实用化的核心。单个量子计算模块可集成的量子比特数量有限，而分布式量子计算架构通过互联多个模块，为实现大规模量子计算提供了可行路径。为了操作不同模块上的量子比特，模块间需要借助基于量子纠缠的通信协议实现跨模块操作。由于跨模块操作会引入较大的通信开销，需要优化逻辑线路到物理设备的映射方式，减少线路在执行过程中的跨模块操作，减少通信开销。

为了降低模块间的通信开销，沙行勉教授所带领的量子计算研究团队提出了一种全新的DQTetris量子线路映射技术。该方法采用分层框架，通过优化线路分段、量子比特分配以及通信机制选择，最大程度减少了量子态传输操作，从而有效降低通信开销。在多种基准测试上的平均实验结果表明，DQTetris相比现有技术降低了28%至75%的通信开销，并且更快速地生成线路映射方案。