國產(chǎn)首個量子芯片設(shè)計工業(yè)軟件“本源坤元”正式上線

4月30日，合肥本源量子計算科技有限責任公司（后簡稱“本源量子”）正式發(fā)布首個國產(chǎn)量子芯片設(shè)計工業(yè)軟件（以下簡稱“Q-EDA”）——本源坤元（Origin Unit）。全球用戶可通過本源量子云平臺直接在線訪問和使用，未來可通過授權(quán)下載到本地部署。該軟件同時支持超導(dǎo)和半導(dǎo)體量子芯片版圖自動化設(shè)計，是實現(xiàn)量子芯片自主研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的重要條件，成功填補了我國Q-EDA領(lǐng)域的空白，將助力我國量子科技飛躍式發(fā)展。

“換道超車”打造首款國產(chǎn)量子芯片設(shè)計工業(yè)軟件芯片是新一代信息技術(shù)的核心，也是現(xiàn)代數(shù)字經(jīng)濟的基石。眾所周知，我國的芯片技術(shù)一直處于國外“卡脖子”的窘境，“缺芯潮”、“芯片斷供”等現(xiàn)象愈演愈烈。作為芯片之母的EDA技術(shù)，自誕生以來，就為傳統(tǒng)芯片設(shè)計提供了巨大的便利，是IC設(shè)計中不可或缺的重要組成部分。一直以來，國際科技巨頭Synopsys、Cadence、Mentor壟斷了絕大部分EDA市場份額，幾乎全球所有芯片設(shè)計公司都采用了這三家中至少一種軟件。而我國EDA軟件情況與國外差距巨大，缺乏核心競爭力。

隨著量子計算技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)EDA軟件無法針對性支持量子芯片設(shè)計，不能進行器件結(jié)構(gòu)的快速繪制。因此，國外早就展開關(guān)于Q-EDA的相關(guān)研究，美國桑迪亞國家實驗室、IBM、芬蘭IQM、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)已經(jīng)開始量子芯片的版圖設(shè)計和仿真功能等技術(shù)開發(fā)工作。反觀國內(nèi)，Q-EDA領(lǐng)域則是空白。全球量子計算的競爭愈發(fā)激烈,中國的量子科技公司在與谷歌、IBM、英特爾這類國際巨頭的競爭中充滿危機，工業(yè)軟件領(lǐng)域的短板必須要迅速補齊。在這種行業(yè)背景下，本源量子選擇“換道超車”，努力走國產(chǎn)替代之路，堅定不移地開發(fā)出兼容超導(dǎo)和半導(dǎo)體兩大物理體系的首個國產(chǎn)量子芯片設(shè)計工業(yè)軟件“本源坤元”（Origin Unit），避免在量子計算機時代重蹈EDA技術(shù)受制于人的覆轍。內(nèi)置超導(dǎo)、半導(dǎo)體元器件庫全球用戶可在線實現(xiàn)自動化智能設(shè)計本次發(fā)布的本源坤元，改變了Q-EDA軟件操作方式單一的現(xiàn)狀，支持本地和線上兩種部署模式，且具備相對Qiskit-Metal更貼近用戶的圖形化交互界面，可以有效避免對代碼操作的依賴性問題。未來，本源坤元還將作為操作平臺，應(yīng)用于仿真工具的調(diào)度與結(jié)果分析。

元器件庫展示

全球用戶可通過本源量子云平臺訪問和使用本源坤元。軟件內(nèi)置超導(dǎo)、半導(dǎo)體參數(shù)化元器件素材庫，可通過元器件拼接完成量子芯片核心部分。以超導(dǎo)芯片版圖為例，根據(jù)器件的特點，設(shè)計了關(guān)鍵點對齊功能，優(yōu)化拼接效果，實現(xiàn)核心比特陣列的精準拼接。用戶通過簡單拖拽、排列組合，就能夠迅速完成量子比特核心陣列的設(shè)計。而對于外圍復(fù)雜的布線和輔助結(jié)構(gòu)配置工作，通過簡單配置工藝規(guī)范，本源坤元可以自動完成最終版圖，原本數(shù)周才能完成的工作，僅需要數(shù)分鐘就可以快速完成，大大提升了設(shè)計效率。

自動工具

6bit版圖在程序開發(fā)技術(shù)方面，本源坤元基于網(wǎng)站的云端開發(fā)模式，集成多種云端開發(fā)工具，并為后續(xù)仿真功能的搭載預(yù)留了空間。填補國內(nèi)Q-EDA工具領(lǐng)域空白本源量子助力量子科技走出實驗室

近年來，量子科技發(fā)展突飛猛進，各國對于技術(shù)制高點的爭奪日益激烈，國內(nèi)外政府紛紛加大投入力度。在政府政策的支持下本源量子一直積極致力于量子芯片設(shè)計工業(yè)軟件Q-EDA技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)研究與開發(fā)。

本源量子是國內(nèi)第一家將量子計算推向商用的公司，也是國內(nèi)唯一一家具有全棧式開發(fā)能力的量子計算企業(yè)，公司以量子計算機的研發(fā)、推廣、應(yīng)用為核心，圍繞量子計算機、量子芯片、量子測控、量子軟件、量子云平臺和量子教育等核心業(yè)務(wù), 積極推動量子計算產(chǎn)業(yè)落地和量子計算生態(tài)體系建設(shè)。

為提高量子芯片制程效率，補缺行業(yè)短板。2021年，本源量子成立集團全資子公司本源科儀，本源科儀緊跟集團步伐，致力于解決量子芯片版圖精準拼接、復(fù)雜版圖設(shè)計簡化的問題，將量子芯片設(shè)計效率提高，為下一階段解決設(shè)計仿真問題奠定堅實基礎(chǔ)，成為本源量子全棧式計算研發(fā)布局中穩(wěn)固發(fā)展的一環(huán)。當前Q-EDA尚處興起階段，但不久的將來，量子計算將會改變現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局，Q-EDA將走進大眾視野，成為國產(chǎn)量子芯片崛起之路的堅強后盾。未來，本源坤元將針對市場需求，不斷迭代升級，為用戶提供更多智能化設(shè)計工具，實現(xiàn)自動布線、進行規(guī)則檢查、3D模型以及仿真等多項功能。本源坤元的出現(xiàn)標志著中國量子科技領(lǐng)域的自主創(chuàng)新之路愈加光明。