由总部位于剑桥的量子计算软件公司Riverlane和英国国家物理实验室(NPL)领导的一个联盟开发了一个开源硬件抽象层(HAL)，它使软件能够跨不同的量子计算硬件平台进行移植。

HAL能支持四种领先的量子比特技术：超导量子比特、俘获离子量子比特、光子系统和硅基量子比特。它将允许高级量子计算机用户，如应用程序开发人员、平台和系统软件工程师以及跨平台软件架构师，为可移植到这四种量子比特技术的量子计算机编写程序，同时最大限度地提高性能。

设计HAL需要英国量子生态系统中大量参与者之间进行合作，这些参与者是由英国政府工业挑战战略基金资助的一个760万英镑项目而汇集在一起的。除了Riverlane和NPL，该联盟还包括英国的量子硬件公司SeeQC、Hitachi Europe、Universal Quantum、Duality Quantum Photonics、Oxford Ionics和Oxford Quantum Circuits，以及英国的芯片设计公司ARM。

其目标是让量子计算机用户能够实现快速构建经典/量子交互的应用程序。以前的高级HAL语言不支持这些类型的应用程序，尤其是不支持非常不同的量子比特类型。该联盟的新型多级HAL语言深入量子计算堆栈，使用户能够利用先进的硬件功能来提高性能。这意味着开发人员可以专注于算法，而不是硬件特定的实现，并且算法可以跨不同的量子技术移植。未来，这种量子HAL还将提供对高级功能的支持，例如编译器优化、基于测量的控制和纠错。

HAL将成为Riverlane公司高度创新的量子操作系统Deltaflow.OS的支柱。Riverlane首席产品官Leonie Mueck博士表示：“量子生态系统中有许多不同的进化系统，我们需要一个独立于硬件的接口来使程序具有可移植性。因此，我们很高兴达到了这个重要的里程碑。我们的HAL有效地实现程序员‘编写一次，随处运行’，以确保尽可能广泛地使用我们联盟的技术，并向新参与者开放生态系统，从而产生更多的商业机会。”

英国国家物理实验室(NPL)的高级研究科学家Ivan Rungger博士说：“如此多元化的硬件和软件公司联合起来构建开放的HAL规范并公开发布，这是第一次。我们的目标是减少非专家访问量子技术的障碍，并加速通往量子优势的道路。”

该量子HAL的第一个规范是“version 0”，可在Github上免费访问。该联盟正在寻求量子社区的反馈，最终目标是将这些概念纳入社区以建立国际标准。NPL的研究科学家Abhishek Agarwal继续说道：“我们鼓励量子计算机用户尝试HAL。任何人都可以使用HAL并在量子比特模拟器上试用他们的算法。我们欢迎可以进一步改进规范的意见。”

量子HAL代表了构建对所有人开放的量子生态系统的重要下一步。在这个充满活力的行业中，API、后端和接口在定义时考虑到硬件公司和用户，可以造福社区中的每个人，这是最有效的。这是HAL所基于的理念。这一突破也将有助于加速英国量子技术领域的商业化。（编译:Qtech）