CN118503045A - 量子计算机的监控方法及系统、存储介质和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了量子计算机的监控方法及系统、存储介质和计算机设备，应用于服务端，所述方法包括：在所述量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集得到监控数据；基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值并发送至客户端，以使所述客户端可视化展示一个或多个监测指标的指标值，所述至少一个监测指标包括所述稀释制冷机的工作阶段类型；在至少一个监测指标的指标值指示所述量子计算机满足指定的风险告警条件的情况下，生成风险告警信息并发送至所述客户端和/或用户设备。本申请通过集成多种传感器数据、建立风险告警机制、并结合即时通讯服务，实现对量子计算机运行环境的实时监控和智能化告警。

Description

量子计算机的监控方法及系统、存储介质和计算机设备

技术领域

本申请涉及量子计算领域，尤其涉及量子计算机的监控方法及系统、计算机可读存储介质和计算机设备。

背景技术

量子计算机作为下一代计算技术，具有巨大的潜力和广泛的应用前景。量子计算机利用量子力学的原理，通过量子比特的叠加和纠缠效应，能够在一些特定问题上显著超越经典计算机的计算能力。量子计算机的运行环境极为复杂且苛刻，需要在极低温环境下工作。因此，对量子计算机运行环境状态的实时监控非常重要。然而，当前量子计算机难以在无人看守状态下监测量子计算机的运行环境状态。

基于此，本申请提供了量子计算机的监控方法及系统、计算机可读存储介质和计算机设备，以改进相关技术。

发明内容

本申请的目的在于提供量子计算机的监控方法及系统、计算机可读存储介质和计算机设备，能够在无人看守的状态下监测量子计算机的运行环境状态，自动监测异常风险并触发告警机制。

本申请的目的采用以下技术方案实现：

第一方面，本申请提供了一种量子计算机的监控方法，应用于服务端，所述方法包括：

在所述量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集得到监控数据，所述监控数据包括所述量子计算机相应的一个或多个量子仓的环境数据以及所述量子计算机中的稀释制冷机的运行环境数据中的一种或多种；

基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值并发送至客户端，以使所述客户端可视化展示一个或多个监测指标的指标值，所述至少一个监测指标包括所述稀释制冷机的工作阶段类型；

在至少一个监测指标的指标值指示所述量子计算机满足指定的风险告警条件的情况下，生成风险告警信息并发送至所述客户端和/或用户设备。

在一些实施例中，所述稀释制冷机包括静止法兰，所述监控数据包括所述稀释制冷机中的静止法兰的运行环境数据；

所述基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值，包括：

对所述静止法兰的运行环境数据进行数据处理，得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据；

根据所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据和指定的温度趋势判断条件，确定所述稀释制冷机的工作阶段类型的指标值，所述工作阶段类型的指标值用于指示升温阶段或者降温阶段。

在一些实施例中，所述对所述静止法兰的运行环境数据进行数据处理，得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据，包括：

对所述静止法兰的运行环境数据进行数据过滤和单位处理，以得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据。

在一些实施例中，判断所述量子计算机是否满足所述风险告警条件的过程包括：

当一个或多个监测指标的指标值处于相应的指定数值范围以外时，认定所述量子计算机满足所述风险告警条件。

在一些实施例中，所述方法还包括：

配置所述风险告警信息相应的告警参数并发送至所述客户端，以使所述客户端按照所述告警参数播放所述风险告警信息，所述告警参数包括告警时长、告警频率和告警类型中的一种或多种。

在一些实施例中，配置所述风险告警信息相应的告警参数的过程包括：

对所述风险告警信息相应的告警参数进行配置，以使所配置的告警参数与所述量子计算机的风险评分相对应；

其中，所述量子计算机的风险评分是将一个或多个监测指标的指标值输入给定的风险评估模型得到的。

第二方面，本申请提供了一种量子计算机的监控方法，应用于客户端，所述方法包括：

在所述量子计算机执行量子计算的过程中，接收来自服务端的一个或多个监测指标的指标值并进行可视化展示，以及，接收来自所述服务端的风险告警信息并进行播报。

第三方面，本申请提供了一种量子计算机的监控系统，包括服务端和客户端；

所述服务端用于在所述量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集得到监控数据，所述监控数据包括所述量子计算机相应的一个或多个量子仓的环境数据以及所述量子计算机中的稀释制冷机的运行环境数据中的一种或多种；基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值，所述至少一个监测指标包括所述稀释制冷机的工作阶段类型；以及，在至少一个监测指标的指标值指示所述量子计算机满足指定的风险告警条件的情况下，生成风险告警信息并发送至所述客户端和/或用户设备；

所述客户端用于接收来自所述服务端的一个或多个监测指标的指标值并进行可视化展示，以及，接收来自所述服务端的风险告警信息并进行播报。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法。

第五方面，本申请提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项方法。

本申请提供了量子计算机的监控方法及系统、计算机可读存储介质和计算机设备，通过集成多种传感器数据、建立风险告警机制、并结合即时通讯服务，实现对量子计算机运行环境的实时监控和智能化告警。该方法不仅能够全面监测量子计算机的运行环境状态，还能够及时发现并预警潜在风险，实现对量子计算机的监控和维护，显著降低了人工成本，提高量子计算机的运行效率和稳定性。具体而言，在量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集监控数据，包括量子计算机相应的一个或多个量子仓的环境数据以及稀释制冷机的运行环境数据。基于所采集的监控数据，确定量子计算机的至少一个监测指标的指标值，并将这些指标值发送至客户端，以使客户端可视化展示各监测指标的指标值。当至少一个监测指标的指标值指示量子计算机满足指定的风险告警条件时，生成风险告警信息并发送至客户端和/或用户设备，确保相关人员能够及时收到告警通知并采取相应措施。

附图说明

下面结合说明书附图和具体实施方式进一步说明本申请。

图1是本申请实施例提供的一种量子计算机的监控方法的流程示意图。

图2是本申请实施例提供的一种稀释制冷机的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的另一种量子计算机的监控方法的流程示意图。

图4是本申请实施例提供的一种量子计算机的监控系统的工作原理示意图。

图5是本申请实施例提供的一种量子仓、量子芯片、稀释制冷机和传感器的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施方式的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

当前量子计算机缺少一种在无人看守状态下实时监测量子计算机运行环境状态的，且可以自动监测异常风险并触发告警机制的监控系统。具体来说，相关监控系统有如下缺点：1)部分量子计算机监测指标缺失，且已有的监测指标分散，数据收集统计繁琐；2)部分异常数据告警未分类展示，未与及时通讯服务关联；3)没有统一的监控服务机制，服务坏掉需要运维进行手动重启；4)需要维保人员现场看守，人工成本较大。

为了改进相关技术，本申请通过物联网应用技术，采集各类传感器数据提供给服务端，并搭建针对量子计算机的风险告警机制，集成及时通讯服务，可实现无人看守状态下对量子计算机的运行监控，提供风险告警监控服务，解放人力资源。

参见图1，图1是本申请实施例提供的一种量子计算机的监控方法的流程示意图。

为了实现无人值守的实时监控、数据汇总分析和风险告警，本申请实施例提供了一种量子计算机的监控方法，应用于服务端，所述方法包括步骤S101～S03。

步骤S101：在所述量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集得到监控数据，所述监控数据包括所述量子计算机相应的一个或多个量子仓的环境数据以及所述量子计算机中的稀释制冷机的运行环境数据中的一种或多种。

步骤S102：基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值并发送至客户端，以使所述客户端可视化展示一个或多个监测指标的指标值，所述至少一个监测指标包括所述稀释制冷机的工作阶段类型。

步骤S103：在至少一个监测指标的指标值指示所述量子计算机满足指定的风险告警条件的情况下，生成风险告警信息并发送至所述客户端和/或用户设备。

量子仓是指保存或操作量子计算机各类设备的物理空间，例如用于维持量子计算所需的极端低温和低干扰(或者说，无干扰)的运行环境，量子仓的数量可以为一个或多个。量子仓内部的环境条件影响量子计算的效率和准确性。稀释制冷机是一种制冷设备，用于为量子计算机提供接近绝对零度的超低温环境，以实现量子态的稳定。

其中，传感器用于采集量子计算机运行环境的数据，传感器例如可以包括温度传感器、湿度传感器、噪声传感器和振动传感器中的一种或多种。这些传感器能够采集如温度、压力、湿度等监控数据，辅助监控量子计算机的运行状态。例如，温度传感器可以通过热敏电阻测量稀释制冷机的静止法兰或者冷盘的温度，以推测量子计算机中的量子芯片的温度。

在一些实施例中，每个量子仓设置有温度传感器、湿度传感器和噪声传感器，稀释制冷机所在的量子仓还可以设置有振动传感器。本申请实施例对各种传感器的安装位置不作限定，作为示例，温度传感器可以采用垂直安装，温度传感器和湿度传感器例如可以安装至距离地面约1.5米的位置，噪声传感器例如可以放置在量子仓内主要噪声来源的附近(例如，测控一体机所在的量子仓内的噪声传感器可以放在测控一体机附近)，振动传感器例如可以放置在稀释制冷机附近的置物架上。

监测指标例如可以包括量子仓的温度、压力(或者说压强)、稀释制冷机的工作阶段等，检测指标的指标值能够反映量子计算机的运行状态和环境健康状况。风险告警条件例如包括给定的一项或多项条件，用于评估量子计算机的运行风险。当监测指标满足风险告警条件时，监控系统将触发告警，通过客户端和/或用户设备提示用户进行必要的检查和干预，减少对量子计算机造成损害或性能下降。用户设备例如为手机、平板电脑、台式计算机等，本申请对此不设限。

在上述实施例中，在量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集监控数据。监控数据包括量子仓的环境数据和稀释制冷机的运行环境数据等。基于采集的监控数据，确定量子计算机的至少一个监测指标的指标值。监测指标例如包括稀释制冷机的工作阶段类型。将部分或者全部监测指标的指标值发送至客户端，以使客户端可视化展示监测指标的指标值。当监测指标的指标值指示量子计算机满足指定的风险告警条件时，生成风险告警信息并发送至客户端和/或用户设备。

上述实施例集成各类传感器采集到的监控数据并自动进行数据分析，能够实现智能化风险告警，减少了维保人员的工作量和现场值守需求。服务端可以通过开放标准接口接收来自不同传感器的监控数据，统一聚合并在客户端展示多种监测指标，简化了数据采集和统计过程，提高了监控效率。此外，还能够在出现风险时自动生成风险告警信息并提示用户(如监控大屏展示、短信、邮件和语音推送)，实现远程监控和即时处理，进一步降低了人工成本。

相关技术缺乏对稀释制冷机的关键部件(如静止法兰)的详细监控和数据分析，难以准确判断稀释制冷机的运行状态。并且，缺乏有效的温度趋势判断机制，无法准确识别稀释制冷机的工作阶段，从而影响对量子计算机整体状态的评估和管理。本申请通过对稀释制冷机中的静止法兰进行精确监控和数据处理，实现对运行环境的实时监控和工作阶段的准确判断。

在一些实施例中，所述稀释制冷机可以包括静止法兰，所述监控数据可以包括所述稀释制冷机中的静止法兰的运行环境数据。所述基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值(即步骤S102)，可以包括：对所述静止法兰的运行环境数据进行数据处理，得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据；根据所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据和指定的温度趋势判断条件，确定所述稀释制冷机的工作阶段类型的指标值，所述工作阶段类型的指标值用于指示升温阶段或者降温阶段。

参见图2，图2是本申请实施例提供的一种稀释制冷机的结构示意图。

在一些实施例中，稀释制冷机可以包括6个(实心)圆盘和8个(实心)支撑结构。6个圆盘例如可以包括从上到下顺次设置的室温法兰101、50K法兰102、4K法兰103、静止法兰104(约为0.5K)、冷盘105(约为0.1K)和混合法兰106(≤0.02K)。室温法兰101的材料例如是钢或者铁，除室温法兰外的其他圆盘的材料例如是铜。

监控数据中可以包括稀释制冷机的运行环境数据，稀释制冷机的运行环境数据例如可以包括从传感器收集到的与静止法兰相关的各类环境参数，如温度、压力等。

在上述实施例中，在量子计算机执行量子计算的过程中，通过传感器采集到的监控数据包括稀释制冷机中的静止法兰的运行环境数据。对采集到的静止法兰的运行环境数据进行数据处理，可以得到指定时间段内的静止法兰的运行环境数据。指定时间段是一个持续的时间段，能够反应运行环境随时间推移的变化趋势。根据静止法兰在指定时间段内的运行环境数据和指定的温度趋势判断条件，能够确定稀释制冷机的工作阶段类型的指标值。工作阶段类型的指标值用于指示稀释制冷机处于升温阶段或者降温阶段。工作阶段类型的指标值例如可以采用中文、字母、数字和符号中的一种或多种来表示，本申请对此不设限。作为示例，可以采用“升温”、“heating”或者“1”来表示稀释制冷机的工作阶段类型为升温阶段，采用“降温”、“cooling”或者“0”来表示稀释制冷机的工作阶段类型为降温阶段。将监测指标的指标值发送至客户端，以使客户端可视化展示监测指标的指标值。在展示不同监测指标的指标值时，可以采用不同的显示参数。显示参数例如可以包括亮度、对比度、饱和度、曝光度、色相、明度、灰度、色温、缩放比例、图表类型、字体样式、字体大小、字体粗细等。

上述实施例通过对稀释制冷机中静止法兰的运行环境数据进行精确处理和分析，能够实时获取关键部件的状态信息，提高了量子计算机监控的准确性。利用温度趋势判断机制，能够准确识别稀释制冷机的工作阶段(升温或降温)，从而更好地评估量子计算机的整体运行状态。

本申请实施例能够根据实际应用中的需求，对温度趋势判断条件进行合理配置，结合相应的温度趋势判断机制，实现对稀释制冷机工作阶段的准确判断。

温度趋势判断条件例如用于指示判断稀释制冷机当前工作阶段的具体条件和阈值。作为示例，温度趋势判断条件可以涉及温度变化速率、温度阈值、持续时间等参数。温度变化速率是指温度在单位时间内的变化速率(单位例如是℃/min)，根据温度变化速率可以判断当前处于升温过程还是降温过程。设置不同阶段的温度范围，例如升温阶段和降温阶段的特定温度区间，可以辅助减少温度趋势判断过程的计算量。持续时间是指温度变化保持在某一趋势内的持续时间，确保阶段判断的稳定性和准确性。

温度趋势判断机制是指根据设定的温度趋势判断条件，对监测到的稀释制冷机中的静止法兰的运行环境数据进行分析和处理，进而判断稀释制冷机的工作阶段，例如可以包括以下具体步骤。首先，通过传感器实时采集静止法兰的温度数据，记录在指定时间段内的温度变化。然后，对采集到的温度数据进行处理，计算单位时间内的温度变化速率。例如，设定时间间隔为1分钟，每隔1分钟采集一次温度数据。根据温度变化速率和设定的温度阈值，判断当前的温度趋势(升温或降温)。最后，结合温度变化的持续时间，确认当前稀释制冷机的工作阶段类型。若温度变化速率持续达到设定的升温或降温条件超过一定时间(如5分钟)，则确认当前阶段处于升温阶段或者降温阶段。

假设稀释制冷机的工作阶段包括升温阶段和降温阶段，指定的温度趋势判断条件和判断机制如下所示。升温阶段：温度变化速率>0.5℃/min，温度范围为20℃-100℃。降温阶段：温度变化速率<-0.5℃/min，温度范围为5℃-20℃。持续时间条件：温度变化速率和温度阈值满足条件的持续时间≥5分钟。

作为示例，传感器每分钟采集一次静止法兰的温度数据，记录为T1,T2,T3,...,Tn。计算每分钟温度变化速率ΔT，例如为ΔT1＝T2-T1,ΔT2＝T3-T2,...,ΔT(n-1)＝Tn-T(n-1)。若温度变化速率和温度范围同时满足条件，并且持续时间超过5分钟，则确认当前稀释制冷机处于升温阶段或降温阶段。例如，若温度变化速率连续5分钟大于0.5℃/min且温度在20℃-100℃之间，则确认为升温阶段；若温度变化速率连续5分钟小于-0.5℃/min且温度在5℃-20℃之间，则确认为降温阶段。通过上述温度趋势判断条件和温度趋势判断机制，可以实现对稀释制冷机工作阶段的准确判断，进而有效监控量子计算机的运行环境。

相关的量子计算机监控方法对监控数据未经有效筛选，存在无效数据和噪声数据，影响监控结果的准确性。不同传感器采集的数据单位不统一，导致数据处理复杂且容易出错。本申请通过对静止法兰的运行环境数据进行筛选和单位处理，实现对稀释制冷机工作阶段的准确判断和环境监控。

在一些实施例中，所述对所述静止法兰的运行环境数据进行数据处理，得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据，可以包括：对所述静止法兰的运行环境数据进行数据过滤和单位处理，以得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据。

数据过滤和单位处理是指对采集到的静止法兰的运行环境数据进行过滤，剔除无效或噪声数据，并将不同单位的数据转换为统一的单位格式，确保数据的一致性和准确性。例如可以在指定时间段内，对静止法兰的运行环境数据进行连续监测和数据处理，根据数据过滤和单位处理后的数据，得到静止法兰在指定时间段内的运行环境数据。根据静止法兰在指定时间段内的运行环境数据和设定的温度趋势判断条件，可以判定稀释制冷机的工作阶段类型。判断依据例如是利用温度在持续时间段内的连续变化原理，从而确定稀释制冷机的升温阶段或降温阶段。将工作阶段类型的指标值作为一种监测指标的指标值发送至客户端，在客户端上可视化展示工作阶段类型的指标值，提示用户当前的稀释制冷机处于升温阶段还是降温阶段。

上述实施例通过对静止法兰的运行环境数据进行筛选和单位处理，剔除无效数据和噪声数据，确保数据的一致性和准确性，提高了监控结果的可靠性。单位处理将不同传感器的数据转换为统一格式，简化了数据处理过程，减少了出错的可能性，提高了数据处理的效率。利用温度趋势判断条件和持续时间段内的连续变化原理，能够准确判断稀释制冷机的工作阶段类型，实现对量子计算机运行环境的精准监控。将稀释制冷机的工作阶段类型的指标值发送至客户端，用户可以实时查看稀释制冷机的工作阶段类型，便于用户直观、清楚地了解稀释制冷机的工作阶段类型，提升了用户体验和实用性。

相关量子计算机的风险评估仅基于单一或有限的监测指标，未能全面考虑多种指标的综合影响，导致告警准确性较低，无法适应不同运行环境和条件的变化。此外，相关的风险告警机制无法提供量化的风险评分，难以对量子计算机的运行状态进行精确评估和预警。本申请通过设定多个监测指标的指定数值范围、引入风险评估模型等方式，实现对风险的全面评估和准确告警。

在一些实施例中，判断所述量子计算机是否满足所述风险告警条件的过程可以包括：当一个或多个监测指标的指标值处于相应的指定数值范围以外时，认定所述量子计算机满足所述风险告警条件。其中，风险告警条件是指用于判断量子计算机是否存在运行风险的具体标准和阈值。当监测指标的指标值超出这些标准和阈值时，触发告警机制。指定数值范围是指预先设定的监测指标的安全运行范围。若指标值超出此范围，则可能存在风险。

或者，在另一些实施例中，判断所述量子计算机是否满足所述风险告警条件的过程可以包括：将一个或多个监测指标的指标值输入给定的风险评估模型，以得到所述量子计算机的风险评分；当所述风险评分大于指定评分时，认定所述量子计算机满足所述风险告警条件。风险评估模型是基于统计学和机器学习(包含深度学习)等方法建立的模型，用于综合评估量子计算机的运行状态，并根据多个监测指标的指标值计算风险评分。

在上述实施例中，判断量子计算机是否满足风险告警条件的过程可以采用以下两种实施方式中的任意一种。

第一种方式：当一个或多个监测指标的指标值处于相应的指定数值范围以外时，认定量子计算机满足风险告警条件。

第二种方式：将一个或多个监测指标的指标值输入给定的风险评估模型，以得到量子计算机的风险评分。当风险评分大于指定评分时，认定量子计算机满足风险告警条件。

当满足风险告警条件时，生成风险告警信息并发送至客户端和/或用户设备。上述实施例通过设定多个监测指标的指定数值范围，或者引入风险评估模型，能够综合评估量子计算机的运行状态，提高了风险评估的全面性和准确性。上述指定数值范围和风险评估模型，均可以根据不同运行环境和条件进行自定义配置或者动态调整，提高了风险告警机制的灵活性和适应性。其中，风险评估模型提供量化的风险评分，能够对量子计算机的运行状态进行精确评估和预警，便于用户采取相应措施，确保量子计算机的安全和稳定运行。

相关量子计算机的监控方法在风险告警信息配置和通知方面存在以下问题，首先，风险告警信息的播放方式和频率无法灵活调整，无法根据不同风险级别采取相应的告警策略。其次，缺乏与量子计算机实际风险水平对应的告警参数配置，导致告警信息的有效性和及时性较低。此外，相关的风险告警机制无法提供多种告警类型，无法满足用户多样化的需求。本申请通过配置风险告警信息的相应告警参数，并进一步将其与量子计算机的风险评分相对应，实现灵活、有效的风险告警。

在一些实施例中，所述方法还可以包括：配置所述风险告警信息相应的告警参数并发送至所述客户端，以使所述客户端按照所述告警参数播放所述风险告警信息，所述告警参数包括告警时长、告警频率和告警类型中的一种或多种。

在一些实施例中，所述方法还可以包括：配置所述风险告警信息相应的用户设备，以便将所述风险告警信息发送至所述用户设备。

在一些实施例中，配置所述风险告警信息相应的告警参数的过程可以包括：对所述风险告警信息相应的告警参数进行配置，以使所配置的告警参数与所述量子计算机的风险评分相对应；其中，所述量子计算机的风险评分是将一个或多个监测指标的指标值输入给定的风险评估模型得到的。

风险告警信息是指当监测到量子计算机运行状态异常或存在潜在风险时生成的告警通知，旨在提醒用户及时处理问题。告警参数例如包括告警时长、告警频率和告警类型等，用于定义告警信息的具体播放方式和频率。告警时长指每次告警信息播放的持续时间。告警频率指告警信息播放的间隔时间或频率。告警类型指告警信息的表现形式，如应用内推送、弹窗、短信、邮件、语音通知等。风险评分是通过将一个或多个监测指标的指标值输入风险评估模型计算得到的数值，用于量化评估量子计算机的风险水平。

在上述实施例中，当量子计算机满足风险告警条件时，服务端生成风险告警信息并配置相应的告警参数。告警参数包括告警时长、告警频率和告警类型等。将配置好的风险告警信息及其相应的告警参数发送至客户端和/或用户设备，以使客户端和/或用户设备按照告警参数播放风险告警信息。通过配置风险告警信息的告警参数，可以根据不同风险级别灵活调整告警时长、告警频率和告警类型，提高了风险告警策略的灵活性和有效性。将告警参数与量子计算机的风险评分相对应，确保风险告警信息的播放方式和频率与实际风险水平相符，提高了风险告警信息的准确性和及时性。通过提供多种告警类型(如短信、邮件、语音通知等)，满足用户多样化的需求，提高了告警信息的可用性和用户体验。通过智能化的风险评估模型和灵活的告警参数配置，实现对量子计算机的全面监控和高效管理，减少了人工干预和维护成本。

作为示例，可以基于监测指标建立一个风险评估模型，例如是基于深度学习的模型。当将监测指标的指标值输入风险评估模型后，可以计算得到量子计算机的风险评分。例如，假设当前的监测指标的指标值为温度0.6K、湿度75％、噪声50dB以及振动正常，通过风险评估模型计算得到的风险评分为75分(假设指定评分为70分)。根据计算的风险评分，认定满足风险告警条件，服务端可以配置相应的告警参数，例如告警时长为60秒、告警频率为每10分钟一次以及告警类型为短信和语音通知。随后，服务端将风险告警信息发送至客户端，客户端根据告警参数指定的风险告警方式播放风险告警信息。短信内容例如为“风险评分75分，温度0.6K，湿度75％。请立即检查量子计算机。”语音通知例如为“系统检测到风险评分75分，请立即检查量子计算机的温度和湿度。”

服务端能够根据实时监测到的数据动态调整告警参数。利用实时采集的监控数据计算出的监测指标的指标值被输入风险评估模型，动态更新风险评分。例如，实时数据为温度5K、湿度80％、噪声80dB，计算得到的风险评分达到85分。根据这一高风险评分，服务端动态调整告警参数，将告警时长设为120秒、告警频率设为每5分钟一次，并选择弹窗、短信、邮件和语音通知作为告警类型。服务端将风险告警信息发送至客户端，根据告警参数指定的风险告警方式播放风险告警信息。短信内容可能为“风险评分85分，温度5K，湿度80％。请立即采取措施。”邮件内容例如包括详细的监控数据和风险评估报告。语音通知例如可以提示用户“系统检测到高风险评分85分，请立即检查并采取措施。”上述示例通过灵活配置和调整告警参数，能够根据风险评分对应量子计算机的实际风险水平，实现高效、精准的监控和告警。这样不仅提高了风险评估的准确性和及时性，还增强了风险告警信息的有效性，确保用户能够迅速采取必要的措施，维护量子计算机的正常运行。

参见图3，图3是本申请实施例提供的另一种量子计算机的监控方法的流程示意图。

本申请实施例还提供了一种量子计算机的监控方法，应用于客户端，所述方法包括步骤S201：在所述量子计算机执行量子计算的过程中，接收来自服务端的一个或多个监测指标的指标值并进行可视化展示，以及，接收来自所述服务端的风险告警信息并进行播报。

参见图4，图4是本申请实施例提供的一种量子计算机的监控系统的工作原理示意图。

本申请实施例还提供了一种量子计算机的监控系统，包括服务端和客户端。

所述服务端用于在所述量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集得到监控数据，所述监控数据包括所述量子计算机相应的一个或多个量子仓的环境数据以及所述量子计算机中的稀释制冷机的运行环境数据中的一种或多种；基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值，所述至少一个监测指标包括所述稀释制冷机的工作阶段类型；以及，在至少一个监测指标的指标值指示所述量子计算机满足指定的风险告警条件的情况下，生成风险告警信息并发送至所述客户端和/或用户设备。

所述客户端用于接收来自所述服务端的一个或多个监测指标的指标值并进行可视化展示，以及，接收来自所述服务端的风险告警信息并进行播报。

监控系统可以包括客户端和服务端。客户端可以是具有网络访问能力的电子设备。具体的，例如，客户端可以是大屏设备、台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、智能手机、数字助理、智能可穿戴设备、导购终端、电视机、智能音箱、麦克风等。其中，智能可穿戴设备包括但不限于智能手环、智能手表、智能眼镜、智能头盔、智能项链等。或者，客户端也可以为能够运行于电子设备中的软件。服务端可以是具有一定运算处理能力的电子设备。当然，服务端也可以是指运行于电子设备中的软件。服务端也可以为分布式服务器，可以是具有多个处理器、存储器、网络通信模块等协同运作的系统。或者，服务端还可以为若干服务器形成的服务器集群。

在一些实施例中，服务端例如包括Websocket通讯模块、稀释制冷机模块、数据采集统计模块和风险告警模块等。客户端则起到对服务端的功能服务、采集数据可视化展示的作用。

Websocket通讯模块用于为客户端与服务端建立通信连接，提供通讯服务，实现客户端断开重连机制，初始化推送消息，在服务端监控到数据变动即时推送等。量子计算机相应的量子仓的环境数据、稀释制冷机的运行环境数据、数据处理得到的监测指标的指标值、风险告警信息以及量子计算任务数据均可以通过Websocket的连接即时推送到客户端。

稀释制冷机模块用于对传感器采集到的监控数据中的稀释制冷机的运行环境数据做数据过滤，并处理数据单位。根据稀释制冷机中的Still flange(即静止法兰)的运行环境数据，判断当前稀释制冷机的工作阶段类型，例如可以依据温度在持续时间内的连续变化原理判断出稀释制冷机处于升温阶段或者降温阶段，且判断依据可配置。

数据采集统计模块用于对各个传感器采集得到的监控数据进行归纳分析统计，得到监测指标的指标值，并通过通讯服务推送到客户端，在客户端上可视化展示服务端提供的监测指标的指标值。本申请实施例对客户端展示监测指标的指标值的方式不作限定，例如可以采用可视化图表的方式展示一段时间内的指标值的变化趋势(该时间段可配置，时长例如在两个月以内)，或者高亮表示特定时刻的指标值。作为示例，以折线图的方式，对量子仓A的温度这一监测指标在一个月内的变化趋势进行展示。针对接收到的监控数据，可以采用InfluxDB(时间序列数据库)进行数据保存。InfluxDB可以采用数据保留策略RP(Retention Policies)，用以自定义数据的保留时间。

当一个或多个监测指标满足风险告警条件时，风险告警模块能够通过通讯服务实现风险告警信息在监控大屏(作为客户端的一种示例)展示，以及给用户发送短信、邮件、语音通知等，提示用户及时处理。风险告警模块可在实施时对风险告警信息配置相应的告警时长、告警频率以及需要通知的用户设备。进一步地，还可以针对风险告警信息的模板以及语音告警的音色类型等参数进行配置。此外，还可以在客户端上配置所关联的用户设备是否开启告警通知，并对监控大屏和用户设备进行有针对性的通知。具体来说，对于监控大屏，始终进行风险告警信息的播报；而对于用户设备，则需要根据用户设备对告警通知的开启情况，确定是否通知相应的用户设备。如果用户设备开启了告警通知，则将风险告警信息以短信、邮件、语音等方式推送至用户设备，如果用户设备没有开启告警通知，则不通知。

在一些实施例中，服务端还可以包括远程连接模块。远程连接模块用于定时监控远程连接设备的网络状态，并将网络状态推送给客户端，用户可以在客户端对远程连接设备进行远程连接操作。

上述监控系统适用于量子计算机的服务监控，通过统一聚合各类传感器采集到的监控数据，对监测指标进行可视化展示，使各类监测指标更加易懂、易理解。其次，通过建立风险告警机制，集成通讯服务，实现智能化风险告警，无需维保人员时刻处在现场，通过远程访问即可监测各项指标，解放维保人员的工作空间。传感器与服务端之间可以采用有线通信、无线通信等通信方式，本申请对此不设限。服务端能够兼容各种开放的标准数据接口，并在客户端上聚合展示多种监测指标，无需人工分别采集汇总统计。例如，温度传感器和湿度传感器可以采用网口通信、通过网线进行连接通信等，噪声传感器和振动传感器可以采用串口通信等。

本申请实施例还提供了一种服务端，适用于量子计算机的监控系统，所述监控系统还包括客户端。所述服务端用于在所述量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集得到监控数据，所述监控数据包括所述量子计算机相应的一个或多个量子仓的环境数据以及所述量子计算机中的稀释制冷机的运行环境数据中的一种或多种；基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值，所述至少一个监测指标包括所述稀释制冷机的工作阶段类型；以及，在至少一个监测指标的指标值指示所述量子计算机满足指定的风险告警条件的情况下，生成风险告警信息并发送至所述客户端和/或用户设备。

本申请实施例还提供了一种客户端，适用于量子计算机的监控系统，所述监控系统还包括服务端。所述客户端用于接收来自所述服务端的一个或多个监测指标的指标值并进行可视化展示，以及，接收来自所述服务端的风险告警信息并进行播报。

参见图5，图5是本申请实施例提供的一种量子仓、量子芯片、稀释制冷机和传感器的结构示意图。

在上述实施例中，量子计算机可以包括量子芯片和稀释制冷机，量子芯片上可以设置有一个或多个量子比特。

在一些实施例中，量子计算机可以是超导量子计算机，相应地，量子芯片可以是超导量子芯片，超导量子芯片上可以设置有一个或多个超导量子比特。本申请实施例对量子芯片上的量子比特数量不作限定，其例如可以是32、72、100、200等。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法。

计算机程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本申请的计算机程序产品不限于此，计算机程序产品可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。

本申请实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项方法。

所述计算机设备包括量子计算客户端、量子计算云平台、量子操作系统、量子计算服务端和量子计算测控系统中的一种或多种。在一些实施例中，计算机设备可以采用分布式架构。

参见图6，图6是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构框图。

计算机设备可以包括：存储器110、处理器120、通信接口130。其中，存储器110、处理器120和通信接口130通过内部连接通路相连。

存储器110用于存储计算机程序，在一些实现方式中，计算机程序可以包括用于实现本申请实施例的方法的代码。

处理器120用于执行该存储器110存储的计算机程序，以控制通信接口130接收输入的数据和信息，输出操作结果等数据。在一些实现方式中，通过软件或者固件来实现本申请实施例的方案时，用于实现本申请实施例的方案的计算机程序可以被保存在处理器120中，并由处理器120来执行。

该存储器110可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM)。应注意，本文描述的存储器110旨在包括但不限于这些和其它适合类型的任意存储器。作为示例，存储器110包括随机存取存储器(RAM)、高速缓存存储器和只读存储器(ROM)。其中，存储器110存储有计算机程序，计算机程序可以被处理器120执行，使得处理器120实现上述任一项方法的步骤。

该处理器120可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，该处理器120还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器120也可以是任何常规的处理器等。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器120中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器120中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器110，处理器120读取存储器110中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

在一些实现方式中，计算机设备除了包含上文介绍的硬件单元之外，还可以包括软件模块，其中，软件模块例如可以是操作系统、基本输入输出系统(Basic Input OutputSystem，BIOS)、应用软件(Application Software)等。

操作系统用于管理计算机设备的硬件和/或软件资源，是计算机设备的内核和基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。为了方便用户操作，大多数操作系统会提供一个让用户与系统交互的操作界面。

BIOS用于在通电引导阶段运行硬件初始化，以及为操作系统和应用程序提供运行时服务。在一些实现方式中，BIOS还可以监测显示处理器温度以及执行调整温度保护策略等功能。

应用软件又称应用程序(Application Program)，可以理解为是针对用户的某种特殊应用目的所撰写的软件，作为计算机软件的主要分类之一。例如，应用软件可以是用于实现功率控制、温度管理等目的的程序。

可以理解，本说明书中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请的实施方式，而非限制本申请的保护范围。

可以理解，在本说明书的各种实施方式中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施过程构成任何限定。

可以理解，本说明书中描述的各种实施方式，既可以单独实施，也可以组合实施，本申请对此并不限定。

除非另有说明，本说明书所使用的所有技术和科学术语与本说明书的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本说明书的范围。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任意的和所有的组合。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本说明书的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的各实施例的具体工作过程，可以参考其他实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本说明书所提供的几个实施例中，应理解到，所揭露的系统、装置和方式，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请技术方案的目的。

另外，在本说明书各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本说明书的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本说明书揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本说明书的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种量子计算机的监控方法，其特征在于，应用于服务端，所述方法包括：

在所述量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集得到监控数据，所述监控数据包括所述量子计算机相应的一个或多个量子仓的环境数据以及所述量子计算机中的稀释制冷机的运行环境数据中的一种或多种；

基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值并发送至客户端，以使所述客户端可视化展示一个或多个监测指标的指标值，所述至少一个监测指标包括所述稀释制冷机的工作阶段类型；

在至少一个监测指标的指标值指示所述量子计算机满足指定的风险告警条件的情况下，生成风险告警信息并发送至所述客户端和/或用户设备。

2.根据权利要求1所述的量子计算机的监控方法，其特征在于，所述稀释制冷机包括静止法兰，所述监控数据包括所述稀释制冷机中的静止法兰的运行环境数据；

所述基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值，包括：

对所述静止法兰的运行环境数据进行数据处理，得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据；

根据所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据和指定的温度趋势判断条件，确定所述稀释制冷机的工作阶段类型的指标值，所述工作阶段类型的指标值用于指示升温阶段或者降温阶段。

3.根据权利要求2所述的量子计算机的监控方法，其特征在于，所述对所述静止法兰的运行环境数据进行数据处理，得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据，包括：

对所述静止法兰的运行环境数据进行数据过滤和单位处理，以得到所述静止法兰在指定时间段内的运行环境数据。

4.根据权利要求1所述的量子计算机的监控方法，其特征在于，判断所述量子计算机是否满足所述风险告警条件的过程包括：

当一个或多个监测指标的指标值处于相应的指定数值范围以外时，认定所述量子计算机满足所述风险告警条件。

5.根据权利要求1所述的量子计算机的监控方法，其特征在于，所述方法还包括：

配置所述风险告警信息相应的告警参数并发送至所述客户端，以使所述客户端按照所述告警参数播放所述风险告警信息，所述告警参数包括告警时长、告警频率和告警类型中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的量子计算机的监控方法，其特征在于，配置所述风险告警信息相应的告警参数的过程包括：

对所述风险告警信息相应的告警参数进行配置，以使所配置的告警参数与所述量子计算机的风险评分相对应；

其中，所述量子计算机的风险评分是将一个或多个监测指标的指标值输入给定的风险评估模型得到的。

7.一种量子计算机的监控方法，其特征在于，应用于客户端，所述方法包括：

在所述量子计算机执行量子计算的过程中，接收来自服务端的一个或多个监测指标的指标值并进行可视化展示，以及，接收来自所述服务端的风险告警信息并进行播报。

8.一种量子计算机的监控系统，其特征在于，包括服务端和客户端；

所述服务端用于在所述量子计算机执行量子计算的过程中，通过一个或多个传感器采集得到监控数据，所述监控数据包括所述量子计算机相应的一个或多个量子仓的环境数据以及所述量子计算机中的稀释制冷机的运行环境数据中的一种或多种；基于所述监控数据，确定所述量子计算机的至少一个监测指标的指标值，所述至少一个监测指标包括所述稀释制冷机的工作阶段类型；以及，在至少一个监测指标的指标值指示所述量子计算机满足指定的风险告警条件的情况下，生成风险告警信息并发送至所述客户端和/或用户设备；

所述客户端用于接收来自所述服务端的一个或多个监测指标的指标值并进行可视化展示，以及，接收来自所述服务端的风险告警信息并进行播报。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法或者实现权利要求7所述的方法。

10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法或者实现权利要求7所述的方法。