原子尺度仿真对材料设计效率的提升，是未来材料研发的关键核心竞争力
第二届中国仿真技术产业高峰论坛
近日，第二届中国仿真技术产业高峰论坛于无锡召开，大会以“虚实融合，共创未来”为主题设置院士论坛和多场主题会议，吸引国内外航空航天、智能制造、工业软件、能源化工等相关领域的企业、高校、科研院所的数百位领导、专家、科技工作者出席。龙讯旷腾CEO吕海峰担任“工业仿真软件专题论坛”主席并主持本场会议，席间作《面向工业的原子精度材料模拟仿真》主旨演讲。
为期两天的论坛由中国工业合作协会主办，中国工程院院士谭建荣、中国科学院院士程耿东、中国工业合作协会理事长田玉萍等嘉宾莅临本次大会。龙讯旷腾作为工业材料计算模拟仿真领军企业分享前沿技术经验，与参会代表共同讨论数字经济发展核心的仿真技术面临的机遇与挑战。
龙讯旷腾CEO吕海峰指出，原子尺度的材料设计仿真是“中国制造”到“中国智造”变革的创新推动力。
材料研发模式的转变已经开始在科研及工业界发生。过去材料研发比拼的是实验支付能力以及实验数据，而现在比拼的则是对材料微观组织结构、性能以及反应机理的分析理解。谁拥有更强大的计算建模工具，可以模拟仿真更准确的材料结构性能关系，尤其是对于未知新材料的性能预测，谁将会成为变革中的强者。原子尺度仿真对材料设计效率的提升，是未来材料研发的关键核心竞争力。
来源：《面向材料基因组的材料信息学技术研究》
以EDA软件为例，TCAD作为EDA底层基础和核心连接着设计和制造的桥梁，对捕获并分析工艺变化影响器件性能具有重要的预测性价值。TCAD主要关注的都是一些非常基础的材料问题，比如杂质注入，杂质扩散，晶格声子震动，热传导，应力下的材料各向异性等。当制程工艺来到14nm以下之后，基于传统连续介质的方法就很难准确描述器件的相关性能参数，因为在这一尺度下，原子效应、量子效应将会极大的影响材料以及器件本身的性能。同时，传统TCAD都是基于实验数据的拟合校准，仅适用于已知材料体系模拟，如Si、Ge、 GaAs等，无法对新的未知材料进行模拟，所以也就没有办法提供很好的预测性，不适于用来发现新的材料和新的设计路径。
龙讯旷腾所提出的Q-CAD（ Quantum-Computer Aided Design）计算集成框架，从量子力学第一性原理出发，结合人工智能、分子动力学、蒙特卡洛等方法，将大幅度提升材料计算模拟的准确性和空间/时间尺度。
同时，基于“分而治之”理念的模块化功能构件以及满足多样化易用需求的数据处理及工作流，都将显著降低材料计算的使用门槛，提升计算在实际设计研发过程中的适用范围。从基于归纳法的试错模式转变为基于确定理论计算的正向研发模式，Q-CAD无疑将助力产业升级，成为面向未来的材料研发创新性生产力工具。
与会者认同龙讯旷腾发展理念，中国科学院院士程耿东的发言也佐证了该想法，他在会议中强调，发展国产自主可控的仿真软件是实现制造强国的需要，是国家的重大需求，并建议从承担参与国家重大专项，建立校企联合研究中心，与国产软件合作，参与开源软件平台国家计划和鼓励软件成果产业化等五个方面开展软件研究。
关于校企合作，龙讯旷腾近期也推出辅助教学平台的搭建以及生态合作模式的解决方案，助力科研界和工业界源头人才的培养。
