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國(guó)產(chǎn)首個(gè)量子芯片設(shè)計(jì)工業(yè)軟件“本源坤元”正式上線

4月30日，合肥本源量子計(jì)算科技有限責(zé)任公司（后簡(jiǎn)稱“本源量子”）正式發(fā)布首個(gè)國(guó)產(chǎn)量子芯片設(shè)計(jì)工業(yè)軟件（以下簡(jiǎn)稱“Q-EDA”）——本源坤元（Origin Unit）。全球用戶可通過(guò)本源量子云平臺(tái)直接在線訪問(wèn)和使用，未來(lái)可通過(guò)授權(quán)下載到本地部署。該軟件同時(shí)支持超導(dǎo)和半導(dǎo)體量子芯片版圖自動(dòng)化設(shè)計(jì)，是實(shí)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(bǔ)了我國(guó)Q-EDA領(lǐng)域的空白，將助力我國(guó)量子科技飛躍式發(fā)展。

“換道超車”

打造首款國(guó)產(chǎn)量子芯片設(shè)計(jì)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(jì)的基石。眾所周知，我國(guó)的芯片技術(shù)一直處于國(guó)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(lái)，就為傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)提供了巨大的便利，是IC設(shè)計(jì)中不可或缺的重要組成部分。一直以來(lái)，國(guó)際科技巨頭Synopsys、Cadence、Mentor壟斷了絕大部分EDA市場(chǎng)份額，幾乎全球所有芯片設(shè)計(jì)公司都采用了這三家中至少一種軟件。而我國(guó)EDA軟件情況與國(guó)外差距巨大，缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力。

隨著量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)EDA軟件無(wú)法針對(duì)性支持量子芯片設(shè)計(jì)，不能進(jìn)行器件結(jié)構(gòu)的快速繪制。因此，國(guó)外早就展開(kāi)關(guān)于Q-EDA的相關(guān)研究，美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、IBM、芬蘭IQM、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)已經(jīng)開(kāi)始量子芯片的版圖設(shè)計(jì)和仿真功能等技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。反觀國(guó)內(nèi)，Q-EDA領(lǐng)域則是空白。

全球量子計(jì)算的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈,中國(guó)的量子科技公司在與谷歌、IBM、英特爾這類國(guó)際巨頭的競(jìng)爭(zhēng)中充滿危機(jī)，工業(yè)軟件領(lǐng)域的短板必須要迅速補(bǔ)齊。在這種行業(yè)背景下，本源量子選擇“換道超車”，努力走國(guó)產(chǎn)替代之路，堅(jiān)定不移地開(kāi)發(fā)出兼容超導(dǎo)和半導(dǎo)體兩大物理體系的首個(gè)國(guó)產(chǎn)量子芯片設(shè)計(jì)工業(yè)軟件“本源坤元”（Origin Unit），避免在量子計(jì)算機(jī)時(shí)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(kù)

全球用戶可在線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能設(shè)計(jì)

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(duì)Qiskit-Metal更貼近用戶的圖形化交互界面，可以有效避免對(duì)代碼操作的依賴性問(wèn)題。未來(lái)，本源坤元還將作為操作平臺(tái)，應(yīng)用于仿真工具的調(diào)度與結(jié)果分析。

全球用戶可通過(guò)本源量子云平臺(tái)訪問(wèn)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(kù)，可通過(guò)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(diǎn)，設(shè)計(jì)了關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)齊功能，優(yōu)化拼接效果，實(shí)現(xiàn)核心比特陣列的精準(zhǔn)拼接。用戶通過(guò)簡(jiǎn)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(jì)。而對(duì)于外圍復(fù)雜的布線和輔助結(jié)構(gòu)配置工作，通過(guò)簡(jiǎn)單配置工藝規(guī)范，本源坤元可以自動(dòng)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(jì)效率。

在程序開(kāi)發(fā)技術(shù)方面，本源坤元基于網(wǎng)站的云端開(kāi)發(fā)模式，集成多種云端開(kāi)發(fā)工具，并為后續(xù)仿真功能的搭載預(yù)留了空間。

填補(bǔ)國(guó)內(nèi)Q-EDA工具領(lǐng)域空白

本源量子助力量子科技走出實(shí)驗(yàn)室

近年來(lái)，量子科技發(fā)展突飛猛進(jìn)，各國(guó)對(duì)于技術(shù)制高點(diǎn)的爭(zhēng)奪日益激烈，國(guó)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(jì)工業(yè)軟件Q-EDA技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)研究與開(kāi)發(fā)。

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

為提高量子芯片制程效率，補(bǔ)缺行業(yè)短板。2021年，本源量子成立集團(tuán)全資子公司本源科儀，本源科儀緊跟集團(tuán)步伐，致力于解決量子芯片版圖精準(zhǔn)拼接、復(fù)雜版圖設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化的問(wèn)題，將量子芯片設(shè)計(jì)效率提高，為下一階段解決設(shè)計(jì)仿真問(wèn)題奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，成為本源量子全棧式計(jì)算研發(fā)布局中穩(wěn)固發(fā)展的一環(huán)。

當(dāng)前Q-EDA尚處興起階段，但不久的將來(lái)，量子計(jì)算將會(huì)改變現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局，Q-EDA將走進(jìn)大眾視野，成為國(guó)產(chǎn)量子芯片崛起之路的堅(jiān)強(qiáng)后盾。未來(lái)，本源坤元將針對(duì)市場(chǎng)需求，不斷迭代升級(jí)，為用戶提供更多智能化設(shè)計(jì)工具，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)布線、進(jìn)行規(guī)則檢查、3D模型以及仿真等多項(xiàng)功能。本源坤元的出現(xiàn)標(biāo)志著中國(guó)量子科技領(lǐng)域的自主創(chuàng)新之路愈加光明。

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