CN115017859B - 版图生成方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种版图生成方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备。其中，该方法包括：确定量子器件类型；获取量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；获取器件参数的目标取值；将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图。本发明解决了进行量子芯片的版图设计时操作繁琐、效率低的技术问题。

Description

版图生成方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备

技术领域

本发明涉及量子芯片版图设计领域，具体而言，涉及一种版图生成方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备。

背景技术

在相关技术中，在进行量子芯片的版图设计的过程中，需要通过人工来完成大量的操作，且操作繁琐，完成版图设计的效率很低。

因此，在相关技术中，存在进行量子芯片的版图设计时操作繁琐、效率低的技术问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种版图生成方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备，以至少解决进行量子芯片的版图设计时操作繁琐、效率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种版图生成方法，包括：确定量子器件类型；获取量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；获取器件参数的目标取值；将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图。

可选地，确定量子器件类型，包括：获取量子器件的模糊结构；基于模糊结构，确定量子器件类型。

可选地，获取量子器件类型对应的原始脚本，包括：获取通用脚本，其中，通用脚本中定义有器件类型的类型参数；将量子器件类型赋值类型参数，得到量子器件类型对应的原始脚本。

可选地，获取器件参数的目标取值，包括：在器件参数包括几何参数和动作参数的情况下，分别确定几何参数所包括的几何参数类型和动作参数所包括的动作参数类型；分别获取几何参数类型对应的几何参数取值和动作参数类型对应的动作参数取值，并将几何参数取值和动作参数取值作为目标取值。

可选地，基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图，包括：在量子器件类型为多种的情况下，多种量子器件类型分别对应有多个目标量子器件；获取多个目标量子器件之间的排布关系；基于多个目标量子器件的目标脚本，以及排布关系，生成包括多个目标量子器件的量子芯片版图。

可选地，基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图，包括：基于目标脚本创建目标宏，其中，目标宏用于批量生成器件参数可调的与目标量子器件同类型的多个其它量子器件的其它脚本；基于目标脚本以及目标宏，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图。

可选地，基于目标脚本以及目标宏，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图，包括：获取多个其它量子器件的参数取值；通过目标宏的参数修改接口将参数取值赋值于对应的其它量子器件的器件参数，批量生成多个其它量子器件的其它脚本；基于目标脚本和其它脚本，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图。

可选地，在基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图之后，还包括：接收脚本校验请求，其中，脚本校验请求中携带有请求校验的量子器件的标签；基于标签确定请求校验的量子器件对应的待校验脚本；提取待校验脚本并对待校验脚本进行校验，得到校验结果。

可选地，上述方法还包括：接收版图绘制指令；响应于版图绘制指令，调用第三方绘制应用绘制量子芯片版图。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种版图生成方法，包括：在脚本界面上接收量子芯片版图的生成请求；响应于生成请求，确定量子器件类型，并在脚本界面上显示量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；接收在脚本界面上输入的器件参数的目标取值；在脚本界面上接收版图生成指令；响应于版图生成指令，将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本，并基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图；在预定显示界面显示量子芯片版图。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种版图生成装置，包括：确定模块，用于确定量子器件类型；第一获取模块，用于获取量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；第二获取模块，用获取器件参数的目标取值；赋值模块，用于将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；生成模块，用于基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的版图生成方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器存储有计算机程序；处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序，计算机程序运行时使得处理器执行上述任意一项的版图生成方法。

在本发明实施例中，采用脚本的方式，通过先确定出需要进行版图生成的量子器件类型，根据量子器件类型，确定与该类型对应的原始脚本，再根据实际应用需求，获取该量子器件的参数取值，并根据该参数的目标取值对原始脚本中的器件参数进行赋值，即得到目标脚本，达到了利用目标脚本直接生成需要的量子芯片版图的目的，同时，利用目标脚本来生成量子芯片版图后，可以直接通过调整脚本中的参数的方式来对该量子芯片版图进行修改或调整，且这种直接利用参数进行调整的精度远高于相关技术中通过手动拖动来对版图进行调整的方式，从而实现了避免在量子芯片版图的设计过程中大量繁琐的人工操作以及提高了版图设计效率的技术效果，进而解决了进行量子芯片的版图设计时操作繁琐、效率低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了一种用于实现版图生成方法的计算机终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的版图生成方法一的流程图；

图3是根据本发明实施例的版图生成方法二的流程图；

图4是根据本发明实施例的版图生成装置一的结构框图；

图5是根据本发明实施例的版图生成装置二的结构框图；

图6是根据本发明实施例的一种计算机终端的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：

超导量子芯片版图：超导量子芯片版图是超导量子芯片的设计图纸，它是量子芯片设计阶段的成果，同时是量子芯片加工的起点。在设计阶段需要考虑的超导比特的量子能级，电磁场分布等都最终体现到版图上。工艺工程师依据版图进行光刻、淀积等加工工艺，并最终制作完成量子芯片。测试工程师根据版图提供的信息进行测量活动。

量子器件：超导量子芯片中的量子器件特指超导量子比特。超导量子比特是利用约瑟夫森结的量子效应，与电容、电感组成量子电路。在极低温条件下，该电路表现出量子效应，满足量子态叠加原理，和量子测量理论。

实施例1

根据本发明实施例，还提供了一种版图生成的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请实施例1所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。图1示出了一种用于实现版图生成方法的计算机终端（或移动设备）的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端10（或移动设备）可以包括一个或多个处理器（图中采用102a、102b，……，102n来示出，处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置）、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输装置。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口（I/O接口）、通用串行总线（USB）端口（可以作为BUS总线的端口中的一个端口被包括）、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

应当注意到的是上述一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算机终端10（或移动设备）中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制（例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择）。

存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的版图生成方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的漏洞检测方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置包括一个网络适配器（Network Interface Controller，NIC），其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置可以为射频（Radio Frequency，RF）模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器（LCD），该液晶显示器可使得用户能够与计算机终端10（或移动设备）的用户界面进行交互。

在上述运行环境下，本申请提供了如图2所示的版图生成方法。图2是根据本发明实施例的版图生成方法一的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，确定量子器件类型；

步骤S204，获取量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；

步骤S206，获取器件参数的目标取值；

步骤S208，将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；

步骤S210，基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图。

通过上述步骤，采用脚本的方式，通过先确定出需要进行版图生成的量子器件类型，根据量子器件类型，确定与该类型对应的原始脚本，再根据实际应用需求，获取该量子器件的参数取值，并根据该参数的目标取值对原始脚本中的器件参数进行赋值，即得到目标脚本，之后利用目标脚本直接生成需要的量子芯片版图，实现了使用者并不需要掌握专业的脚本即可生成需要的量子芯片版图的目的，解决了进行量子芯片的版图设计时操作繁琐、效率低的技术问题，有效地提升了量子芯片版图的生成效率。

作为一种可选的实施例，利用目标脚本来生成量子芯片版图后，可以直接通过调整脚本中的参数的方式来对该量子芯片版图进行修改或调整，且这种直接利用参数进行调整的精度远高于相关技术中通过手动拖动来对版图进行调整的方式，从而实现了避免在量子芯片版图的设计过程中大量繁琐的人工操作以及提高了版图设计效率的技术效果。

作为一种可选的实施例，确定量子器件类型，包括：获取量子器件的模糊结构；基于模糊结构，确定量子器件类型。在本实施例中，可以通过不同方式确定量子器件的类型，例如，可以直接获取得到量子器件类型，如果量子器件类型无法直接确定，则也可以通过上述先确定量子器件的模糊结构，再根据该模糊结构确定量子器件类型，例如，可以根据用户提供的量子器件不够精确的形状尺寸等数据，对该数据进行识别，自动对应出标准的量子器件类型，或是同时确定出几种符合该数据的量子器件类型以供用户选择。

作为一种可选的实施例，上述量子器件可以包括多种，例如，可以包括以下至少之一：Fluxonium量子比特，量子端口，接地面，共面波导，以及基于Fluxonium量子比特构建的量子元器件。其中，基于Fluxonium量子比特构建的量子元器件可以是基于Fluxonium量子比特构建的量子位门，等。

作为一种可选的实施例，获取量子器件类型对应的原始脚本，包括：获取通用脚本，其中，通用脚本中定义有器件类型的类型参数；将量子器件类型赋值类型参数，得到量子器件类型对应的原始脚本。为了提高生成量子芯片版图的效率以及增强生成量子芯片版图的适用性，可以在通用脚本的基础上，增加定义器件类型的类型参数，以便通过调整类型参数，根据通用脚本得到对应于不同类型的原始脚本，即，利用不同的原始脚本就可以生成不同类型的量子器件，极大地提高了版图生成的效率。而且，不仅生成目标脚本可以直接用原始脚本来生成，用户不用需要专业的脚本知识，而且在获取原始脚本时，也可以采用通用脚本的方式来生成，即采用现成的脚本来获取，有效地实现了用户脱离脚本的专业性要求。

作为一种可选的实施例，在获取器件参数的目标取值时，其中的器件参数可以包括多种，例如，可以是几何参数，也可以是动作参数。因此，在器件参数包括几何参数和动作参数的情况下，在获取器件参数的目标取值时，可以采用以下方式：在器件参数包括几何参数和动作参数的情况下，分别确定几何参数所包括的几何参数类型和动作参数所包括的动作参数类型；分别获取几何参数类型对应的几何参数取值和动作参数类型对应的动作参数取值，并将几何参数取值和动作参数取值作为目标取值。其中，几何参数可以用于设置量子器件的形状，尺寸等几何信息，其中的几何参数的几何参数类型包括多种，例如，可以是长度，宽度，厚度，平面，曲面，等等，动作参数可以用于设置针对量子器件的编辑动作，动作参数的动作参数类型也可以包括多种，例如，可以是移动，旋转，等等。通过将几何参数和动作参数结合的方式来对量子器件的尺寸或编辑动作进行设置和调整，可以更加精确地确定量子器件，提高生成量子芯片版图的精确性。

作为一种可选的实施例，基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图，包括：在量子器件类型为多种的情况下，多种量子器件类型分别对应有多个目标量子器件；获取多个目标量子器件之间的排布关系；基于多个目标量子器件的目标脚本，以及排布关系，生成包括多个目标量子器件的量子芯片版图。在确定出量子芯片中包含的所有量子器件类型之后，还需要获取各个量子器件在量子芯片中的排布关系，其中，排布关系包括各个量子器件的位置、相对位置、连接关系，等等，基于各个量子器件类型对应的目标脚本以及上述的排布关系，可以确定出了量子芯片，即，可以利用目标脚本和量子器件的排布关系生成量子芯片版图。需要说明的是，该多种量子器件类型中的每种量子器件类型可以对应有多个，即存在多个相同类型的量子器件。

作为一种可选的实施例，基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图，包括：基于目标脚本创建目标宏，其中，目标宏用于批量生成器件参数可调的与目标量子器件同类型的多个其它量子器件的其它脚本；基于目标脚本以及目标宏，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图。如果在量子芯片中有一些量子器件需要经常批量使用，那么为了提高量子芯片版图生成的效率，可以针对这些量子器件基于目标脚本创建目标宏，进而可以利用该目标宏批量生成某一类型的量子器件所对应的脚本，从而省去了需要多次重复确定量子器件类型的麻烦。另外，用于创建目标宏的不仅可以是单个的量子器件，也可以是由多个量子器件组成的某个子结构，只要是在版图中需要重复使用的，都可以通过创建目标宏的方式来提高生成版图的效率。

作为一种可选的实施例，基于目标脚本以及目标宏，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图，包括：获取多个其它量子器件的参数取值；通过目标宏的参数修改接口将参数取值赋值于对应的其它量子器件的器件参数，批量生成多个其它量子器件的其它脚本；基于目标脚本和其它脚本，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图。在利用目标宏批量生成量子器件的脚本时，可以利用目标宏的参数修改接口来批量对需要生成的脚本中的具体参数进行调整。例如，在目标宏中批量设置多套器件参数，每套器件参数对应于一个要生成的量子器件。利用该方法来确定量子器件对应的脚本，一方面可以通过利用脚本的形式以非常高的效率得到多个量子器件对应的脚本，另一方面，还保证了对脚本中的各项参数进行调整时的灵活性和精确性。

作为一种可选的实施例，在基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图之后，还包括：接收脚本校验请求，其中，脚本校验请求中携带有请求校验的量子器件的标签；基于标签确定请求校验的量子器件对应的待校验脚本；提取待校验脚本并对待校验脚本进行校验，得到校验结果。不同的量子器件可以对应设置不同的标签，而通过设置标签的方式，可以快速地确定出需要编辑或者校验的部分，进而实现对电路中部分量子器件进行高效、准确的修改或调整的效果。版图中每一个独立的量子器件都有一个唯一的标签，对应于独立的脚本，可以通过标签查找出对应的脚本，对该脚本进行单独的校验，通过脚本的校验确定与其对应的量子器件的构成和位置，从而确定是否是要生成的版图中的量子器件，例如，对应的类型、所对应的功能等信息是否均是准确的。需要说明的是，标签可以采用多种命名规则，而各个量子器件的标签的设置可以采用多种方式，例如，可以在生成与量子器件对应的脚本的过程中直接根据该量子器件的脚本生成时间及顺序、类型以及各项参数自动生成标签，也可以由用户自行设置各个量子器件的标签，等等。

作为一种可选的实施例，在生成包括所述目标量子器件的量子芯片版图之后，要输出并对该量子芯片版图进行展示时，可以采用多种方式，例如，可以采用以下方式：接收版图绘制指令；响应于版图绘制指令，调用第三方绘制应用绘制量子芯片版图。需要说明的是，上述第三方绘制应用可以是多种类型的，例如，可以是常用的CAD绘图软件，也可以是Mypaint绘图软件等。

需要说明的是，本实施例还可以在当前版图中直接导入已有的版图，对于这部分可以通过手动打标或者自动识别的方式判断导入部分的各种量子器件，进而可以直接应用导入的版图。

需要说明的是，本实施例还可以根据生成的量子芯片版图进行仿真或哈密顿量的计算，并可以根据仿真结果或计算结果通过标签框选、修改参数的形式高效、精确地调整量子芯片版图。

图3是根据本发明实施例的版图生成方法二的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤S302，在脚本界面上接收量子芯片版图的生成请求；

步骤S304，响应于生成请求，确定量子器件类型，并在脚本界面上显示量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；

步骤S306，接收在脚本界面上输入的器件参数的目标取值；

步骤S308，在脚本界面上接收版图生成指令；

步骤S310，响应于版图生成指令，将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本，并基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图；

步骤S312，在预定显示界面显示量子芯片版图。

通过执行上述操作，可以采用脚本的方式，根据生成请求逐步确定出需要进行版图生成的量子器件类型，根据量子器件类型，确定与该类型对应的原始脚本，再根据实际应用需求，获取该量子器件的参数取值，并根据该参数的目标取值对原始脚本中的器件参数进行赋值，即得到目标脚本，实现了使用者并不需要掌握专业的脚本即可生成需要的量子芯片版图并在预定显示界面进行显示的目的，解决了进行量子芯片的版图设计时操作繁琐、效率低的技术问题，有效地提升了量子芯片版图的生成效率。

作为一种可选的实施例，利用目标脚本来生成量子芯片版图后，可以直接通过调整脚本中的参数的方式来对该量子芯片版图进行修改或调整，且这种直接利用参数进行调整的精度远高于相关技术中通过手动拖动来对版图进行调整的方式，从而实现了避免在量子芯片版图的设计过程中大量繁琐的人工操作以及提高了版图设计效率的技术效果，进而解决了进行量子芯片的版图设计时操作繁琐、效率低的技术问题。

基于上述实施例及可选实施例，本发明提供一种可选实施方式，下面进行说明。

在相关技术中，量子芯片的版图设计缺少便捷高效的设计工具，过程中的器件生成、布置、纠错等环节均需要人工完成，不够智能，且人工操作繁琐，效率低。

针对上述技术问题，本发明可选实施方式提出一种版图设计方法，该方法不需要用户学习编程语言，就可以完成电路仿真和版图设计，通过开发脚本语言，生成量子芯片版图，增加了设计的灵活性以及提高了生成版图的效率，具体包括如下步骤：

（1）用户基于提供的脚本对符号变量和量子器件进行定义，并确定量子器件的标签。

例如，用户可以对量子器件的类型和名称等参数进行定义，对应于脚本中可以编辑为type（例如，可以定义7种type），以及器件命名可以对应于脚本中的name。

另外，用户在对量子器件的各项参数进行定义时，参数可以是可调参数，也可以预先设置一个初始参数，可以是固定值，也可以是变量。参数可以是器件的基本几何参数（例如，线的长度、宽度），也可以是动作（action）参数（例如，移动、旋转）。

下面利用量子器件的实际定义过程进行说明。

qubit q_1

End

上述的编程语言即是名为“q_1”的量子比特（qubit）的定义过程。qubit的参数可以包括电容版的长宽、相对位置以及线参数。其它类型的量子器件，例如，还可以是端口（port），接地平面，共面波导（cpw），等等。其中，针对各种量子器件的可调节参数可以是形状，对波导的改变可以包括起点，朝向，半径，弧度，角度，长度和宽度等等。

以共面波导为例，共面波导的特点是几何形状非常灵活，但是因为需要保持特定的阻抗，其宽度是确定的，因此，本发明可选实施方式参数与动作相结合的方法，参数包括共面波导金属线宽以及空气槽的宽度，动作（action）包括前进（forward），圆弧转弯（circle）。前进需要提供参数，（例如，前进的距离）；圆弧转弯也需提供参数，（例如，圆弧半径以及圆弧的角度）。基于两个动作的组合形成共面波导的骨架，再结合共面波导的宽度等参数，自动产生波导的金属条带、空气空隙以及外层的保护层。此方式给了用户设计共面波导高效率之外，还有很高的自由度。

（2）在定义了各个量子器件之后，对版图中涉及的量子器件对应的参数进行赋值，生成版图。

在具体实现过程中，还可以基于用户给出的量子器件的大概形状（例如，不够精确的长度和宽度等），识别出作为目标的标准量子器件，进而对标准量子器件的参数进行赋值，确定出用于生成版图的量子器件。

（3）通过绘图指令（例如，plot指令），调用第三方工具将版图画出来，后续修改时，随时修改参数，可以简化后续的修改维护。

（4）用户可以通过已有的元件创建带有参数的宏单元。

对于版图中重复使用次数较多的子设计结构，可以用宏单元来完成。宏单元内部由预定义的器件，或者更小的宏单元组成，元件之间的相对位置可以用数学公式来表示，另外，宏单元可以提供参数接口，可以在上层调用时通过参数赋值得到变化的结构。

本发明可选实施方式可以支持参数化单元（cell），将设计中繁复使用到的结构形式设计成参数化单元的形式，参数化单元内部的结构可以通过接口参数进行调节变化从而满足不同设计的特定需求。在设计中利用参数单元实例化（instantiation），从而快速得到需要的、相对于基本单元复杂得多的结构，并可以将在历次的设计中获得的参数化单元整理成单元库，从而在以后的设计中反复迭代和利用参数化单元，提高版图设计的速度。

另外，本发明可选实施方式还可以对应形成独立软件，为用户提供诸如云上服务或现有软件的插件等形式的服务，并为用户提供自动设计和自动纠错的功能。

同时，在开发元件库，或者用户自定义元件库时，可以为每一个元件进行打标，标定元件的各方面的参数（例如，几何形状，元件类型，功能应用，等等），便于对生成的版图进行仿真分析，也可以直接基于版图上各个元件的打标，进行仿真计算，得到基于打标的元件构成的量子器件，以及基于量子器件直接生成该版图中的量子器件的哈密顿量，等等。

当用户需要修改时，可以根据用户的需求，将脚本中的相应部分调出来，供用户进行编辑、校验，（例如，用户对版图中的部分结构进行精细调整时，直接框选该结构就可以调出接口对应的参数脚本进行编辑），即，实现对全部电路中部分器件的修改或者调整，达到高效、准确调整的效果。

另外，还可以将普通版图导入本发明可选实施方式中上述的软件中，成为芯片版图的一部分，通过对导入部分按照脚本元件命名规则手动打标，仿真部分可以识别导入部分版图中的元件类型，从而执行对版图的仿真计算。

且本发明可选实施方式在采用脚本的方式对量子芯片的版图进行生成时，可以直接依据脚本对量子芯片中所包括的各个量子器件的参数进行纠错，相对于直接对生成的版图本身进行纠错更加直接，也更加容易。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的版图生成方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述版图生成方法的装置，图4是根据本发明实施例的版图生成装置一的结构框图，如图4所示，该装置包括：确定模块41，第一获取模块42，第二获取模块43，赋值模块44和生成模块45，下面对该装置进行说明。

确定模块41，用于确定量子器件类型；第一获取模块42，连接至上述确定模块41，用于获取量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；第二获取模块43，连接至上述第一获取模块42，用获取器件参数的目标取值；赋值模块44，连接至上述第二获取模块43，用于将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；生成模块45，连接至上述赋值模块44，用于基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图。

此处需要说明的是，上述确定模块41，第一获取模块42，第二获取模块43，赋值模块44和生成模块45对应于实施例1中的步骤S202至步骤S210，五个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在实施例1提供的计算机终端10中。

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述版图生成方法的装置，图5是根据本发明实施例的版图生成装置二的结构框图，如图5所示，该装置包括：第一接收模块51，第一响应模块52，第二接收模块53，第三接收模块54，第五响应模块55和显示模块56，下面对该装置进行说明。

第一接收模块51，在脚本界面上接收量子芯片版图的生成请求；第一响应模块52，响应于生成请求，确定量子器件类型，并在脚本界面上显示量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；第二接收模块53，接收在脚本界面上输入的器件参数的目标取值；第三接收模块54，在脚本界面上接收版图生成指令；第五响应模块55，响应于版图生成指令，将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本，并基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图；显示模块56，在预定显示界面显示量子芯片版图。

此处需要说明的是，上述第一接收模块51，第一响应模块52，第二接收模块53，第三接收模块54，第五响应模块55和显示模块56对应于实施例1中的步骤S302至步骤S312，六个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在实施例1提供的计算机终端10中。

实施例3

本发明的实施例可以提供一种计算机终端，该计算机终端可以是计算机终端群中的任意一个计算机终端设备。可选地，在本实施例中，上述计算机终端也可以替换为移动终端等终端设备。

可选地，在本实施例中，上述计算机终端可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。

在本实施例中，上述计算机终端可以执行应用程序的版图生成方法中以下步骤的程序代码：确定量子器件类型；获取量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；获取器件参数的目标取值；将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图。

在本实施例中，上述计算机终端可以执行应用程序的版图生成方法中以下步骤的程序代码：在脚本界面上接收量子芯片版图的生成请求；响应于生成请求，确定量子器件类型，并在脚本界面上显示量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；接收在脚本界面上输入的器件参数的目标取值；在脚本界面上接收版图生成指令；响应于版图生成指令，将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本，并基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图；在预定显示界面显示量子芯片版图。

可选地，图6是根据本发明实施例的一种计算机终端的结构框图。如图6所示，该计算机终端可以包括：一个或多个（图中仅示出一个）处理器602、存储器604等。

其中，存储器可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的版图生成方法和装置对应的程序指令/模块，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的版图生成方法。存储器可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

处理器可以通过传输装置调用存储器存储的信息及应用程序，以执行下述步骤：确定量子器件类型；获取量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；获取器件参数的目标取值；将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图。

可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：获取量子器件的模糊结构；基于模糊结构，确定量子器件类型。

可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：获取通用脚本，其中，通用脚本中定义有器件类型的类型参数；将量子器件类型赋值类型参数，得到量子器件类型对应的原始脚本。

可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在器件参数包括几何参数和动作参数的情况下，分别确定几何参数所包括的几何参数类型和动作参数所包括的动作参数类型；分别获取几何参数类型对应的几何参数取值和动作参数类型对应的动作参数取值，并将几何参数取值和动作参数取值作为目标取值。

可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在量子器件类型为多种的情况下，多种量子器件类型分别对应有多个目标量子器件；获取多个目标量子器件之间的排布关系；基于多个目标量子器件的目标脚本，以及排布关系，生成包括多个目标量子器件的量子芯片版图。

可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：基于目标脚本创建目标宏，其中，目标宏用于批量生成器件参数可调的与目标量子器件同类型的多个其它量子器件的其它脚本；基于目标脚本以及目标宏，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图。

可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：获取多个其它量子器件的参数取值；通过目标宏的参数修改接口将参数取值赋值于对应的其它量子器件的器件参数，批量生成多个其它量子器件的其它脚本；基于目标脚本和其它脚本，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图。

可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：接收脚本校验请求，其中，脚本校验请求中携带有请求校验的量子器件的标签；基于标签确定请求校验的量子器件对应的待校验脚本；提取待校验脚本并对待校验脚本进行校验，得到校验结果。

可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：接收版图绘制指令；响应于版图绘制指令，调用第三方绘制应用绘制量子芯片版图。

处理器可以通过传输装置调用存储器存储的信息及应用程序，以执行下述步骤：在脚本界面上接收量子芯片版图的生成请求；响应于生成请求，确定量子器件类型，并在脚本界面上显示量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；接收在脚本界面上输入的器件参数的目标取值；在脚本界面上接收版图生成指令；响应于版图生成指令，将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本，并基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图；在预定显示界面显示量子芯片版图。

采用本发明实施例，提供了一种版图生成的方案。采用脚本的方式，通过先确定出需要进行版图生成的量子器件类型，根据量子器件类型，确定与该类型对应的原始脚本，再根据实际应用需求，获取该量子器件的参数取值，并根据该参数的目标取值对原始脚本中的器件参数进行赋值，即得到目标脚本，达到了利用目标脚本直接生成需要的量子芯片版图的目的，同时，利用目标脚本来生成量子芯片版图后，可以直接通过调整脚本中的参数的方式来对该量子芯片版图进行修改或调整，且这种直接利用参数进行调整的精度远高于相关技术中通过手动拖动来对版图进行调整的方式，从而实现了避免在量子芯片版图的设计过程中大量繁琐的人工操作以及提高了版图设计效率的技术效果，进而解决了进行量子芯片的版图设计时操作繁琐、效率低的技术问题。

本领域普通技术人员可以理解，图6所示的结构仅为示意，计算机终端也可以是智能手机（如Android手机、iOS手机等）、平板电脑、掌声电脑以及移动互联网设备（MobileInternet Devices，MID）、PAD等终端设备。图6其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图6中所示更多或者更少的组件（如网络接口、显示装置等），或者具有与图6所示不同的配置。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，计算机可读存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取器（Random Access Memory，RAM）、磁盘或光盘等。

实施例4

本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质。可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以用于保存上述实施例1所提供的版图生成方法所执行的程序代码。

可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：确定量子器件类型；获取量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；获取器件参数的目标取值；将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：获取量子器件的模糊结构；基于模糊结构，确定量子器件类型。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：获取通用脚本，其中，通用脚本中定义有器件类型的类型参数；将量子器件类型赋值类型参数，得到量子器件类型对应的原始脚本。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在器件参数包括几何参数和动作参数的情况下，分别确定几何参数所包括的几何参数类型和动作参数所包括的动作参数类型；分别获取几何参数类型对应的几何参数取值和动作参数类型对应的动作参数取值，并将几何参数取值和动作参数取值作为目标取值。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在量子器件类型为多种的情况下，多种量子器件类型分别对应有多个目标量子器件；获取多个目标量子器件之间的排布关系；基于多个目标量子器件的目标脚本，以及排布关系，生成包括多个目标量子器件的量子芯片版图。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：基于目标脚本创建目标宏，其中，目标宏用于批量生成器件参数可调的与目标量子器件同类型的多个其它量子器件的其它脚本；基于目标脚本以及目标宏，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：获取多个其它量子器件的参数取值；通过目标宏的参数修改接口将参数取值赋值于对应的其它量子器件的器件参数，批量生成多个其它量子器件的其它脚本；基于目标脚本和其它脚本，生成包括目标量子器件和其它量子器件的量子芯片版图。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：接收脚本校验请求，其中，脚本校验请求中携带有请求校验的量子器件的标签；基于标签确定请求校验的量子器件对应的待校验脚本；提取待校验脚本并对待校验脚本进行校验，得到校验结果。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：接收版图绘制指令；响应于版图绘制指令，调用第三方绘制应用绘制量子芯片版图。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在脚本界面上接收量子芯片版图的生成请求；响应于生成请求，确定量子器件类型，并在脚本界面上显示量子器件类型对应的原始脚本，其中，原始脚本中定义有器件参数；接收在脚本界面上输入的器件参数的目标取值；在脚本界面上接收版图生成指令；响应于版图生成指令，将目标取值为器件参数进行赋值，得到量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本，并基于目标脚本，生成包括目标量子器件的量子芯片版图；在预定显示界面显示量子芯片版图。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，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***，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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述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实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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，本发明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该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种版图生成方法，其特征在于，包括：

确定量子器件类型；

获取所述量子器件类型对应的原始脚本，其中，所述原始脚本中定义有器件参数,其中，所述器件参数包括：几何参数和动作参数，所述器件参数是可调参数；

获取所述器件参数的目标取值；

将所述目标取值为所述器件参数进行赋值，得到所述量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；

基于所述目标脚本，生成包括所述目标量子器件的量子芯片版图；

其中，所述获取所述器件参数的目标取值，包括：分别确定所述几何参数所包括的几何参数类型和所述动作参数所包括的动作参数类型；分别获取所述几何参数类型对应的几何参数取值和所述动作参数类型对应的动作参数取值，并将所述几何参数取值和所述动作参数取值作为所述目标取值；

所述方法还包括：通过修改所述器件参数的所述目标取值的方式，对生成的所述量子芯片版图进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定量子器件类型，包括：

获取量子器件的模糊结构；

基于所述模糊结构，确定所述量子器件类型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述量子器件类型对应的原始脚本，包括：

获取通用脚本，其中，所述通用脚本中定义有器件类型的类型参数；

将所述量子器件类型赋值所述类型参数，得到所述量子器件类型对应的所述原始脚本。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标脚本，生成包括所述目标量子器件的量子芯片版图，包括：

在所述量子器件类型为多种的情况下，所述多种量子器件类型分别对应有多个目标量子器件；

获取所述多个目标量子器件之间的排布关系；

基于所述多个目标量子器件的目标脚本，以及所述排布关系，生成包括所述多个目标量子器件的量子芯片版图。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标脚本，生成包括所述目标量子器件的量子芯片版图，包括：

基于所述目标脚本创建目标宏，其中，所述目标宏用于批量生成器件参数可调的与所述目标量子器件同类型的多个其它量子器件的其它脚本；

基于所述目标脚本以及所述目标宏，生成包括所述目标量子器件和所述其它量子器件的所述量子芯片版图。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标脚本以及所述目标宏，生成包括所述目标量子器件和所述其它量子器件的所述量子芯片版图，包括：

获取所述多个其它量子器件的参数取值；

通过所述目标宏的参数修改接口将参数取值赋值于对应的其它量子器件的器件参数，批量生成所述多个其它量子器件的其它脚本；

基于所述目标脚本和所述其它脚本，生成包括所述目标量子器件和所述其它量子器件的所述量子芯片版图。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述目标脚本，生成包括所述目标量子器件的量子芯片版图之后，还包括：

接收脚本校验请求，其中，所述脚本校验请求中携带有请求校验的量子器件的标签；

基于所述标签确定请求校验的量子器件对应的待校验脚本；

提取所述待校验脚本并对所述待校验脚本进行校验，得到校验结果。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收版图绘制指令；

响应于所述版图绘制指令，调用第三方绘制应用绘制所述量子芯片版图。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述量子器件包括以下至少之一：Fluxonium量子比特，量子端口，接地面，共面波导，以及基于Fluxonium量子比特构建的量子元器件。

10.一种版图生成方法，其特征在于，包括：

在脚本界面上接收量子芯片版图的生成请求；

响应于所述生成请求，确定量子器件类型，并在所述脚本界面上显示所述量子器件类型对应的原始脚本，其中，所述原始脚本中定义有器件参数,其中，所述器件参数包括：几何参数和动作参数，所述器件参数是可调参数；

接收在所述脚本界面上输入的所述器件参数的目标取值，其中，所述目标取值包括：所述几何参数所包括的几何参数类型对应的几何参数取值和所述动作参数所包括的动作参数类型对应的动作参数取值；

在所述脚本界面上接收版图生成指令；

响应于所述版图生成指令，将所述目标取值为所述器件参数进行赋值，得到所述量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本，并基于所述目标脚本，生成包括所述目标量子器件的量子芯片版图；

在预定显示界面显示所述量子芯片版图；

其中，所述方法还包括：通过修改所述器件参数的所述目标取值的方式，对生成的所述量子芯片版图进行调整，并在所述预定显示界面显示调整后的量子芯片版图。

11.一种版图生成装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定量子器件类型；

第一获取模块，用于获取所述量子器件类型对应的原始脚本，其中，所述原始脚本中定义有器件参数,其中，所述器件参数包括：几何参数和动作参数，所述器件参数是可调参数；

第二获取模块，用于获取所述器件参数的目标取值；

赋值模块，用于将所述目标取值为所述器件参数进行赋值，得到所述量子器件类型对应的目标量子器件的目标脚本；

生成模块，用于基于所述目标脚本，生成包括所述目标量子器件的量子芯片版图；

其中，所述第二获取模块，还用于分别确定所述几何参数所包括的几何参数类型和所述动作参数所包括的动作参数类型；分别获取所述几何参数类型对应的几何参数取值和所述动作参数类型对应的动作参数取值，并将所述几何参数取值和所述动作参数取值作为所述目标取值；

其中，所述生成模块，还用于通过修改所述器件参数的所述目标取值的方式，对生成的所述量子芯片版图进行调整。

12.一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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至10中任意一项所述的版图生成方法。

13.一种计算机设备，其特征在于，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，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，所述计算机程序运行时使得所述处理器执行权利要求1至10中任意一项所述的版图生成方法。

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