(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202110176644.6 (22)申请日 2021.02.09 (71)申请人 合肥本源量子 计算科技有限责任公 司 地址 230088 安徽省合肥市高新区创新大 道2800号创新产业园二期E2 楼六层 (72)发明人 孔伟成　李雪白　李松　 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 10/20(2022.01) (54)发明名称 量子比特仿真模 型的建立方法、 装置以及可 读存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种量子比特仿真模型的建 立方法、 装置以及可读存储介质， 所述量子比特 仿真模型的建立方法包括利用建立的第一研究 区域， 在第一研究区域内对一第一标准结构单元 进行内部参数的修正， 最终得到一个可在量子芯 片的建模 过程中直接调用的量子比特仿真模型。 利用本申请提出的建立方法在计算资源有 限的 条件下， 完成对 大规模量子芯片的仿真模型的计 算， 节省了仿真时间， 提高了仿真效率， 在一定程 度上加快了量子芯片研发的进度。 权利要求书3页 说明书12页 附图7页 CN 114912336 A 2022.08.16 CN 114912336 A 1.一种量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述量子比特仿真模型用于量子 芯片的仿真， 所述建立方法包括以下步骤： 建立第一研究区域， 其中， 所述第一研究区域 为用于容置若干个量子比特的仿真模型； 获取一个第 一标准结构单元以及若干个第 二标准结构单元， 所述第 一标准结构单元以 及所述第二标准结构单元为内部参数可调整的单个量子比特的仿真模型， 所述内部参数包 括量子比特对应的等效电感和等效电容或分布电感和分布电容； 将所述第一标准结构单元以及所述第 二标准结构单元设置在所述第 一研究区域内， 并 基于所述第二标准结构单元对所述第一标准结构单元进行若干次参数调整， 所述参数调整 为对所述内部参数进行调整； 基于所述若干次参数调整的结果， 输出所述量子比特仿真模型， 其中， 所述量子比特仿 真模型为所述第一标准结构单 元经所述若干次参数调整后的模型。 2.如权利要求1所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述第 一研究区域 的范围根据所述 量子芯片的结构进行调整。 3.如权利要求1所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述若干次参数调 整包括若干次第一调整过程以及一次第二调整过程； 其中， 在若干次所述第一调整过程中， 所述第 一研究区域未被填满， 在所述第 二调整过 程中， 所述第一研究区域被所述第一标准结构单元以及若干个所述第二标准结构单元填 满。 4.如权利要求3所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述第 一调整过程 包括： 对所述第 一标准结构单元进行两体参数修正， 并输出第 一模型； 其中， 所述两体参数修 正包括根据所述第一标准结构单元周围相 邻的所述第二标准结构单元， 单独对所述第一标 准结构单元的影响进 行所述内部参数的修正， 所述第一模型为所述第一标准结构单元经所 述两体参数修 正后的仿真模型； 对所述第 一模型进行三体参数修正， 并输出第 二模型； 其中， 所述三体参数修正包括根 据所述第一模型周围相邻的所述第二标准结构单元中每两个相邻的所述第二标准结构单 元间， 共同对所述第一模型 的影响进行所述内部参数 的修正， 所述第二模型为所述第一模 型经所述三体参数修 正后的仿真模型。 5.如权利要求4所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述对所述第 一标 准结构单 元进行两体参数修 正， 包括： 在所述第一标准结构单 元周围的不同选 定位置依次放置一个所述第二标准结构单 元； 对所述第一标准结构单 元依次进行 所述两体参数修 正。 6.如权利要求5所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 在每次所述两体参 数修正的过程中， 设置在所述第一研究区域中的所述第二标准结构单 元的数量 为一个。 7.如权利要求5所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 在所述两体参数修 正过程中， 每个所述第二标准结构单元在所述第一标准结构单元周围的放置位置根据所述 第一研究区域的结构进行调整。 8.如权利要求4所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述对所述第 一模 型进行三体参数修 正， 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114912336 A 2在所述第一模型周围的不同选 定位置依次放置 两个相邻的所述第二标准结构单 元； 对所述第一模型依次进行 所述三体参数修 正。 9.如权利要求8所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 在每次所述三体参 数修正的过程中， 设置在所述第一研究区域中的所述第二标准结构单 元的数量 为两个。 10.如权利要求8所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 在所述三体参数 修正过程中， 每两个相邻的所述第二标准结构单元在所述第一模型周围的放置位置根据所 述第一研究区域的结构进行调整。 11.如权利要求4所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述第二调整过 程包括： 利用所述第二模型以及若干个所述第二标准结构单 元， 将所述第一研究区域 填满； 对所述第二模型的内部参数进行修 正。 12.如权利要求1所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述第二标准结 构单元的数量 根据所述第一研究区域的结构调整。 13.如权利要求1所述的量子比特仿真模型的建立方法， 其特征在于， 所述若干次参数 调整还包括： 在所述第一标准结构单元周围的不同选定位置依次放置若干个所述第二标准结构单 元， 并对所述第一标准结构单 元依次进行内部参数的调整。 14.一种量子芯片的仿真方法， 其特 征在于， 所述仿真方法包括以下步骤： 获取若干个量子比特仿真模型， 所述量子比特仿真模型利用权利要求1 ‑13中任一项所 述的量子比特仿真模型的建立方法建立； 利用若干个所述量子比特仿真模型以及若干个耦合器仿真模型建立所述量子芯片的 仿真模型， 其中， 若干个所述 量子比特仿真模型间通过 所述耦合器仿真模型耦合连接 。 15.一种量子芯片的设计方法， 其特 征在于， 所述设计方法包括以下步骤： 获取所述量子芯片的仿真模型， 所述量子芯片的仿真模型利用权利要求14所述的量子 芯片的仿真方法建立； 对所述量子芯片的仿真模型进行仿真计算， 并基于 仿真结果设计量子芯片的结构。 16.一种量子比特仿真模型的建立装置， 其特征在于， 所述量子比特仿真模型用于量子 芯片的仿真， 所述建立装置包括： 第一研究区域建立模块， 其被配置为建立第一研究区域， 其中， 所述第 一研究区域为用 于容置若干个量子比特的仿真模型； 标准结构单元获取模块， 其被配置为获取一个第 一标准结构单元以及若干个第 二标准 结构单元， 所述第一标准结构单元以及所述第二标准结构单元为内部参数可调整的单个量 子比特的仿 真模型， 所述内部参数包括量子比特对应的等效电感和等效电容或分布电感和 分布电容； 参数调整模块， 其被配置为将所述第 一标准结构单元以及所述第 二标准结构单元设置 在所述第一研究区域内， 并基于所述第二标准结构单元对所述第一标准结构单元进行若干 次参数调整， 所述 参数调整为对所述内部参数进行调整； 输出模块， 其被配置为基于所述若干次参数调整的结果， 输出所述量子比特仿真模型， 其中， 所述 量子比特仿真模型为所述第一标准结构单 元经所述若干次参数调整后的模型。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114912336 A 3