量子计算教学机

2020年8月26日，上海大学理学院量子人工智能科学技术研究中心（Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist）依托国仪量子金刚石量子计算教学机开启第一堂量子计算实验课。1. 量子技术发展背景&现状2014年，英国《自然》杂志吹响“第二次量子革命”的号角。以量子信息技术为代表的量子调控，是量子力学的最新发展，其带来了“第二次量子革命”。人类对量子世界的探索已从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”，成为解决人类对能源、环境、信息等需求的重要新手段、新技术。2018年9月，美国发布了量子信息发展国家战略书，特别强调了量子技术和量子科技在国家战略中的重要性。欧盟从2018年开始，投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。英国早在2014年就发布了量子科技发展蓝图并在牛津大学等高校建立量子研究中心，投入约2.5亿美元培养人才。2016年，我国发布了《“十三五”国家科技创新规划》，其中强调了量子技术发展的重要性，量子通信与量子计算被列为“十三五”科技规划100项重大技术与工程项目的前三位。谷歌量子技术团队2019年10月谷歌公司发布论文宣称已成功演示“量子霸权”，引来中外媒体纷纷报道，其研发的量子系统只用了约200秒就完成了经典计算机大约需要1万年才能完成的计算任务，这一划时代的技术进展是量子计算研究也是量子技术应用的一个重要里程碑。IBM亦成功研制50多比特的量子计算机原型，虽然技术离真正付诸实用尚需时日，但美国已经在考虑对量子计算等技术领域设置出口禁令，我们不禁要问中国如何在未来的量子技术应用领域不被外国“卡脖子”并实现领先？2. 量子教育量子技术应用广泛现阶段，与量子技术快速发展不相适应的是，我国量子技术从业人员严重缺乏，工程技术人员对量子技术的理解不够深入、实操能力不足，这些已严重限制该技术发展和应用。人才的匮乏源于教育的缺失，更源于教育方式的桎梏，虽然目前很多高校开设了量子力学相关课程，但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上，大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验，缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。“物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。—— 普朗克”量子力学的教育，离不开量子理论和实验的紧密结合。推进量子力学学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段，不仅符合我国建设量子技术科技强国的国家需求，还能解决高校量子技术相关应用型人才培养的实际问题。3. 上海大学理学院QuArtist中心教学机开课上海大学理学院量子人工智能科学技术研究中心（Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist）于2019年5月31日正式挂牌成立。QuArtist中心由国际著名物理学家Enrique Solano担任中心主任。上海大学QuArtist中心QuArtist中心致力于量子计算和人工智能的基础和应用的前沿研究，将以21世纪“量子二次革命”为契机，融合量子计算与人工智能，建设量子软件和量子硬件的世界级中心作为发展的核心目标。QuArtist中心的愿景是为颠覆性量子技术创造一个极具影响力和占主导地位的生态系统，将艺术，科学，技术和企业家精神相融合，最大限度地提高创造力和生产力。QuArtist中心将结合高端人才、辛勤工作和原始创新三大要素，为科创中心的建设贡献力量。自从了解到国仪量子的金刚石量子计算教学机设备以来，QuArtist中心积极与我们联系并就量子计算相关课程开设和量子教育发展进行沟通交流。8月26日，国仪量子应用工程师应邀至QuArtis中心的老师及研究生同学开启了第一堂“量子计算实验课”，现场演示了金刚石量子计算教学机进行量子计算基础实验的相关原理和功能。我们详细专业的理论讲解及生动有趣的现场展示受到了QuArtis中心师生一致好评。课后，上海大学理学院陈院长评价道：金刚石量子计算教学机在QuArtist中心现场进行了调试，培训，让平日里退相干，Rabi振荡，Dynamical Decoupling这些理论概念通过量子计算教学机让同学们都有了感性的认识。整合资源，将企业生动教育教学资源引入第一、第二课堂，不断提升学生的学习能力，不仅是为未来服务国家和社会蓄能，更是为攻克国家科技创新和企业发展“卡脖子”技术贡献上大智慧。QuArtis中心开课现场此外，上海大学计划将基于国仪量子金刚石量子计算教学机给研究生及理学院的本科生开设量子计算课程，新学期开学后就会启动开课筹备相关工作，其中包括课程内容选择，课程方案设计等。国仪量子也将依据专业技能和经验积极配合上海大学做好课程开设相关工作，基于其课程定位提供定制服务，一起为我国量子教育发展及量子技术人才培养贡献力量。4. 金刚石量子计算教学机简述金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持支持自定义脉冲序列编写。国仪量子金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松的开设相关实验课程。QuArtist中心量子计算实验课堂的顺利开启对上海大学在量子教育的发展创新有着重要的意义，未来国仪量子也将与包括上海大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子教育事业的发展、为量子技术人才的培养、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献！

NV色心凭借其优良的量子相干时间和稳定的化学性质，成为量子计算机、量子传感器的理想载体，也是近年来国际上的研究热点，众多实验研究组利用NV色心发表了重要的研究成果。金刚石量子计算教学机就是一台基于 NV 色心的以自旋磁共振为原理的量子计算教学设备。该设备是一款能够在室温大气条件下运行的真实量子计算机，无需低温真空环境使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，搭配课程讲义、教学视频与教学PPT等全套教学服务，都能轻松进行量子力学与量子计算等实验教学。教学机由微波模块、光学模块、数采模块、脉冲控制模块、磁铁模块等组成，丰富的硬件让教学机能具备支持如量子精密测量、光探测磁共振等更多教学内容的拓展开发。教学机源自于众多优秀的科研成果，这让它同时也是一款培养学生科学素养和科研基础的教学设备。面向大众面向教学的金刚石量子计算教学机Diamond I, 是一台针对教学设计的高性价比教学仪器，可配合物理、电子工程、精密仪器等相关专业开设教学实验课程，搭建先进教学示范平台。产品功能：量子计算教学l 量子比特l 量子逻辑门操作l 量子算法量子力学基本概念教学l 量子态l 量子态演化l 电子自旋更多功能l 磁共振教学等欢迎下载样本了解更多产品详情。创新点：金刚石量子计算教学机，是国仪量子响应国家建设量子科技强国战略，满足高等院校对量子计算前沿实验教学的需求，自主研发的全球首台面向大众用于量子计算的实验教学仪器。教学机基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理，通过控制激光、微波、磁场等物理量，对NV色心的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算功能。仪器实验内容涵盖了量子比特、量子逻辑门、量子退相干、量子算法等一系列量子计算基本知识，可配合高等院校大学物理、近代物理、量子信息科学等专业开设教学实验课程，搭建先进教学示范平台。 金刚石量子计算教学机

全国两会，既是中国政治生活中的一件大事，又连接着万千百姓的小日子。3月5日，备受瞩目的政府工作报告出炉，“量子信息”这一关键词被放在极其重要的位置。十三届全国人大四次会议在京开幕报告指出，过去五年，创新型国家建设成果丰硕，在载人航天、探月工程、深海工程、超级计算、量子信息等领域取得一批重大科技成果。这是“量子信息”首次出现在国务院政府工作报告中，奏响“科技自立自强”的最强音。而在近日教育部公布的2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的新增专业目录中，“量子信息科学”正式被列为本科专业。量子信息科学未来发展的重要性不言而喻！量子科技教育，离不开量子理论和实验的紧密结合。多年来，国仪量子面向全国高等院校提供实验课程解决方案，默默耕耘，形成金刚石量子计算教学机、量子计算云平台、量子光学实验平台等量子教育解决方案，助力高校推进量子信息学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段。金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持自定义脉冲序列编写。金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松地开设相关实验课程。目前，国仪量子金刚石量子计算教学机已成功交付至多个国内高校，中国科学技术大学、南京大学、深圳大学、华中师范大学、上海大学、天津大学等几十所高校已开设实验课程并得到良好效果。量子计算云平台量子计算是一种基于叠加性、纠缠性、量子隧穿等量子力学效应的新型计算模式。与传统的数字计算相比，可以极大的减少计算时间和能量消耗，未来将在人工智能、网络安全、云计算、金融服务、化学模拟、生物制药等领域产生深度乃至颠覆性影响。国仪量子计算云平台是以量子计算为核心的云服务产品，能够提供适用于高校和科研院所的量子计算在线云服务。配套金刚石量子计算教学机使用，可以提供一套完整的量子计算实验课程方案。主要功能包括：（1）量子算法原理教学 包括量子克隆算法、Grover 搜索算法、 量子相位估计算法、Shor 算法等。（2）作业管理和课程考核 量子计算云平台提供实验课作业提交系统，方便作业管理和课程考核。（3）线上和网课教学 配套金刚石量子计算教学机，延伸量子计算实验课程。（4）算法编辑与结果展示 量子线路图编辑简单，算法运行结果以概率柱状图直观展示。量子光学实验平台量子光学是现代物理学中最重要的基础学科之一，也是当前发展极为迅速的学科，已被应用于许多重要的高新技术领域。量子光学实验平台是采用BBO参量下转换、单光子探测等技术，用于开展量子纠缠源制备与验证、量子随机数产生等基础物理实验，同时可支持单光子源产生探测等拓展研究实验的一体化平台。量子光学实验系统可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课，近代物理实验课，量子光学科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。《政府工作报告》掷地有声地指出，以“十年磨一剑”精神在关键核心领域实现重大突破。为了适应国家发展战略和区域经济社会发展需要，促进中国高等院校“双一流”建设，国仪量子将持续优化量子信息实验课程解决方案，助力“量子信息科学”专业等学科建设，为“第二次量子革命”培养更多生力军！延伸阅读 了解更多赞！天津大学量子计算实验课第一学期圆满收官

近日，教育部发布《未来技术学院建设指南（试行）》，聚焦未来革命性、颠覆性技术人才需求，推动整体实力强、专业学科综合优势明显的高校，建设一批未来技术学院。《指南》中在建设任务部分特别指出了，要重视学生的全面成长，强化阅读量和阅读能力考查，丰富学生知识领域；强化现代信息技术与教育教学深度融合，探索混合现实、量子计算等新技术、新工具、新标准在教学中的深度应用。谷歌量子计算技术团队（图1）2020年多个发达国家纷纷发布量子技术发展战略，将量子科学人才培养作为重点发展方向。例如，2020年3月美国白宫开始启动中小学量子教育计划；日本今年也推出了量子技术研发战略，其用于量子技术研发的政府预算较去年翻了一番，还召集了国内多领域专家就确保和培养相关人才制定时间表，同时还编制了相关教材和教学计划。 金刚石量子计算教学机（图2）国仪量子于2019年发布的金刚石量子计算教学机可以为我国量子技术人才培育以及未来技术学院建设提供助力。该款教学产品是基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的仪器，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的全球首款面向大众的量子计算教学仪器。实验操作现场（图3）金刚石量子计算教学机是一款能够在室温大气条件下运行的真实可感知的量子计算教学机，无需低温真空环境使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学与量子计算的实验教学。实验软件界面（图4）该产品具备可用于通用量子计算的两比特，可以进行量子比特演示、量子逻辑门操作、量子叠加态演化和经典量子算法演示。学生可以操作体验量子操控、量子算法，可以通过改变参数，观察量子系统的反应，从而直观形象的了解量子系统。基于该产品，国仪量子还设计并推出了“量子计算实验课堂整体解决方案”，整体解决方案中包括实验室建设方案、讲义、视频、课件和师资培训等。协助学校探索人才培养模式，帮助教师们构建完整全面的教学体系，提供全方位、全过程的辅助教学。深圳大学实验课程现场（图5） 目前该款产品已成功交付至多个国内高校，其中2019年10月和11月在深圳大学和南京大学已经分别成功开设基于金刚石量子计算教学机的量子计算实验课程。学生们普遍反馈通过这款教学机生动形象的实验课程学习，让他们更加深入理解了量子力学和量子计算的相关基础知识，课程的开设得到了学校师生的一致好评。依照新政策要求，这些基于金刚石量子计算教学机开设量子计算实验课程的高校已然在未来技术学院建设上领先一步。未来，国仪量子也将与包括南京大学、深圳大学等在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子技术人才的培养与教育、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献！注：部分信息及图片来源于网络，图2、3为2020年换代更新后的金刚石量子计算教学机

p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 4月16日，全球首款金刚石量子计算教学机在无锡发布。这是由我国自主开发出的面向大众的量子计算装置，颠覆性地突破了现有量子计算教育方式，可有效促进量子工程师和交叉应用型人才的培养。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 记者了解到，量子计算机是根据量子物理学来构建的计算机，能够完成当前的经典计算机无法解决的信息处理和存储任务。当前，国内外都在布局量子产业，也急需培养量子人才。然而，现有的量子计算机需要低温，且体积大，走向大众还有较远的距离，应用也受限制。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 由国仪量子（合肥）技术有限公司开发的首款金刚石量子计算教学机，外形方正，可以在常温大气下运行。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 无锡量子感知研究所相关专家介绍，金刚石量子计算教学机研发以基于NV色心的自旋磁共振为原理，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对钻石中氮-空位（NV色心）发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而进行量子算法等量子计算基本功能的教学，可配合物理、电子工程、精密仪器等开设教学实验课程，可以进行量子比特演示、量子逻辑门操作、量子叠加态演化和经典量子算法演示。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 值得一提的是，基于该产品，研制团队还设计了“量子计算实验课堂整体解决方案”，包含实验室建设方案等，能够协助学校探索人才培养模式，帮助老师们构建完整全面的教学体系，提供讲义、视频、课件，进行师资培训等，提供全方位、全过程的辅助教学。 /p p br/ /p

2021年3月，新学期伊始，一堂特殊的实验绪论课上，国仪量子陈明博士给华东师范大学2018级全体同学带来了前沿研究专题报告——量子计算。近年来，量子科技发展突飞猛进，成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域，加快发展量子科技，对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。华东师范大学物理实验教学中心的物理实验课程与时俱进，不断培优，在国仪量子的大力支持下，给同学们提供最新的量子科技相关实验项目。讲座由物理实验教学中心副主任尹亚玲老师主持与致辞，国仪量子陈明博士主讲。陈明博士从量子技术的发展历史讲起，介绍了第一次第二次量子革命对社会发展的影响，世界及我国目前的量子技术布局，量子计算在生物医疗、分子模拟、交通物流、金融等领域的重要应用，量子计算体系等内容，着重介绍了如何制造一台量子计算机，目前的研究阶段、面临的困难和发展方向等。华东师范大学近代物理实验教学团队积极创新授课形式，将前沿技术引入课程，邀请一线的科研人员，讲学生听得懂的前沿科普，将最近的研究领域和技术发展介绍给学生。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松地开设相关实验课程。类似的尝试最早始于菁英班物理实验五的绪论课，邀请超高真空技术领域的工程师为菁英班的同学们作报告。本学期的量子计算机讲座，经团队教师积极协调课程时间，将受益面扩大到所有大三下的学生。当天讲座中，约150名师生聆听报告,现场同学对量子技术研究的表现出极大兴趣。不少同学在讲座后主动留下来观看量子计算机实验演示，并与专家进行面对面的交流，还有同学表达了自己希望从事量子研究的意向。本次绪论讲座收获了同学们的好评，有效利用课堂时间，优化课程内容，“听得懂的前沿”为同学们拓展视野，更激发了同学们的学习兴趣。同时也帮助同学们近距离接触一线科研人员，拓宽同学们未来发展的选择范围，是一次很好的课程改革创新。下面隆重介绍一下本次实验教学的好助手——国仪量子金刚石量子计算教学机！金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持自定义脉冲序列编写。金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。延伸阅读 了解更多赞！天津大学量子计算实验课圆满收官！金刚石量子计算教学机，助力高校推进量子信息学科建设

南京大学物理学院依托于国仪量子研发的金刚石量子计算教学机实验课程10月17日正式开课1教学机开课南大校徽为了推进量子力学学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段，实现量子力学的基础教学以及量子技术人才的教育与培养，南京大学本学期正式开设了与量子理论教育紧密结合的依托于金刚石量子计算教学机的实验课程。实验课程现场该实验课程内容丰富，涵盖了众多量子力学的基础理论与经典实验，课程内容包括有：连续波实验、拉比振荡实验、T2实验、回波实验、DJ算法实验以及自由实验等。近十多年来量子信息处理成为快速发展的新兴研究领域，如何为量子计算的未来储备人才，引起物理界和教育界的特别关注，与此同时各国政府也在积极推出政策支持量子技术的研究与教育。2第二次量子革命2014年，英国《自然》杂志吹响“第二次量子革命”的号角。以量子信息技术为代表的量子调控，是量子力学的最新发展，其带来了“第二次量子革命”。人类对量子世界的探索已从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”，成为解决人类对能源、环境、信息等需求的重要新手段、新技术。2018年9月，美国发布了量子信息发展国家战略书，特别强调了量子技术和量子科技在国家战略中的重要性。欧盟从2018年开始，投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。牛津大学英国早在2014年就发布了量子科技发展蓝图并在牛津大学等高校建立量子研究中心，投入约2.5亿美元培养人才。我国也在《“十三五”国家科技创新规划》中强调了量子技术发展的重要性，量子通信与量子计算被列为“十三五”科技规划100项重大技术与工程项目的前三位。3国内外现状谷歌量子技术团队近日中外媒体纷纷报道，谷歌公司在一篇论文中宣称已成功演示“量子霸权”，其研发的量子系统只用了约200秒就完成了经典计算机大约需要1万年才能完成的计算任务，这一划时代的技术进展是量子计算研究也是量子技术应用的一个重要里程碑。谷歌已率先宣称实现“量子霸权”，IBM亦成功研制50多比特的量子计算机原型，虽然技术离真正付诸实用都还尚需时日，但美国已经在考虑对量子计算等技术领域设置出口禁令，我们不禁要问中国如何在未来的量子技术应用领域不被外国“卡脖子”并实现领先？各大公司布局量子技术近年来，一方面国内各大高校、科研院所不断加大科研投入，华为、腾讯、阿里巴巴等公司也在布局量子技术应用相关平台，另一方面随着量子科研的不断深入，各大高校的量子教育也在加大投入与创新，这其中，有百年历史的南京大学物理学院是国内最早依托金刚石量子计算教学机对量子力学和量子计算进行创新实验教学和探索的高等院校之一。4量子教育现阶段，与量子技术快速发展不相适应的是，我国量子技术从业人员严重缺乏，工程技术人员对量子技术的理解不够深入、实操能力不足，这些已成为限制该技术发展和应用的严重瓶颈。量子力学大师普朗克物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。——普朗克人才的匮乏源于教育的缺失，更源于教育方式的桎梏，虽然目前很多高校开设了量子力学相关课程，但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上，大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验，缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。量子力学的教育，离不开量子理论和实验的紧密结合。推进量子力学学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段，不仅符合我国建设量子技术强国的国家需求，还能解决高校量子技术相关应用型人才培养的实际问题。作为我国高等院校中创立最早的物理学科之一的南京大学走在了这方面国内的最前沿，2019年10月17日依托于国仪量子金刚石量子计算教学机的实验课程在南京大学物理学院正式开课。5南京大学物理学院南京大学物理学院是国家物理学基础学科人才培养基地，大学物理教学实验中心是国家物理学基础学科人才培养基地和国家物理实验教学示范中心。物理学院的“物理学”博士后流动站是全国最优秀博士后流动站之一。百年南大南京大学物理学科创立于1915年的南京高等师范学校（物理学系建立于1920年），是我国高等院校中创立最早的物理学科之一。百年来，南京大学物理学院追求卓越，名家辈出，为我国物理学发展作出了重要贡献，成为我国最有影响的物理学科之一。在南京大学学习和工作过的老一辈物理学家有吴有训、严济慈、赵忠尧、施汝为、陆学善、余瑞璜、吴健雄、朱光亚、程开甲、杨澄中、魏荣爵、汤定元、冯康等数十位中科院和工程院院士。6单电子固态量子计算实验南京大学物理学院的金刚石量子计算教学机实验课程命名为《单电子固态量子计算实验》，由黄璞老师和孔煕老师授课，课程自10月17号正式开课，每周四周五下午和晚上上课。一周共4批次课程，每次4个课时，一人上两次共8课时完成实验课程。实验课程本学期一经推出就受到学生的热情关注，共有120多人成功选修该课程。实验课程剪影物理学院的同学普遍表示通过教学机生动形象的实验课程学习，让他们更加深入理解了量子力学的相关知识，课程的开设得到了学校师生的一致好评。7金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。教学机功能丰富金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案，让学校和老师们更轻松的开设相关实验课程。在近日谷歌宣称实现“量子霸权”的背景下，南京大学金刚石量子计算教学机实验课程的顺利开课对我国探索量子技术发展与应用具有十分积极的影响，对国仪量子在量子领域的深入研发、对南京大学在量子教育的发展创新也都有重要的意义，未来，国仪量子也将与包括南京大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子技术人才的培养与教育、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献！

近日，国仪量子金刚石量子计算教学机全球出货突破100台，走进海内外近百家单位，覆盖大学物理实验教学和中小学创新教育等多种应用场景。全球布局量子人才培养计划量子科技发展具有重大科学意义和战略价值，是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。技术创新关键在人才，世界各国在布局量子信息产业时都将量子科技人才培养放到重要位置。2018年12月，美国通过《国家量子倡议》法案，开启量子领域的“登月计划”，国家科学基金会获资2.5亿美元，支持量子科技人才建设。欧盟从2018年开始，投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划，总计划在学术界和工业界涉及超过5000名欧洲研究人员。英国在牛津大学等高校建立量子研究中心，投入约2.5亿美元培养人才。我国加大量子人才培养力度在2020年10月16日中央政治局第二十四次集体学习中，习近平总书记就量子科技研究和应用前景强调：要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好先手棋。指出要加快量子科技领域人才培养力度，加快培养一批量子科技领域的高精尖人才，建立适应量子科技发展的专门培养计划。金刚石量子计算实验装置“圈粉”全球作为国内首家入选教育部“产学合作 协同育人”项目的量子科技企业和量子信息实验教学整体解决方案提供方，国仪量子一直致力于将量子科技研究成果产品化。其中，在室温条件下运行的金刚石量子计算实验装置，可以让学生亲身体验量子操控、量子算法，有效促进了量子技术工程师和交叉应用型人才的培养，已与南京大学、复旦大学、上海交通大学、中国科学技术大学等高校合作，开设实验课程并取得良好效果。2020年12月，江苏省锡山高级中学正式开课，这是量子计算首次进入中国中小学课堂，将助力量子科技人才梯队储备的形成。此外，该实验装置在美国纽约州立大学石溪分校、澳大利亚昆士兰大学等海外单位的交付，让中国量子科技闪耀国际舞台。国仪量子金刚石量子计算教学机的“从零到一”和“从一到百”，是我国量子科技发展突飞猛进的一个缩影。在多国竞逐量子信息技术的规模化应用和我国加快实现科技自立自强的进程中，更多量子科技创新成果将“从百到万”，赋能千行百业。

近期，华中师范大学物理科学与技术学院依托国仪量子金刚石量子计算教学机开设的《量子信息技术基础》实验课程正式开课。课程现场01量子技术发展背景&现状2014年，英国《自然》杂志吹响“第二次量子革命”的号角。以量子信息技术为代表的量子调控，是量子力学的最新发展，其带来了“第二次量子革命”。人类对量子世界的探索已从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”，成为解决人类对能源、环境、信息等需求的重要新手段、新技术。2018年9月，美国发布了量子信息发展国家战略书，特别强调了量子技术和量子科技在国家战略中的重要性。欧盟从2018年开始，投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。英国早在2014年就发布了量子科技发展蓝图并在牛津大学等高校建立量子研究中心，投入约2.5亿美元培养人才。2016年，我国发布了《“十三五”国家科技创新规划》，其中强调了量子技术发展的重要性，量子通信与量子计算被列为“十三五”科技规划100项重大技术与工程项目的前三位。日前，中共中央政治局也专门就量子科技研究和应用前景举行了第二十四次集体学习，中共中央总书记习近平在学习中特别指出，要培养造就高水平人才队伍。要加快量子科技领域人才培养力度，加快培养一批量子科技领域的高精尖人才，建立适应量子科技发展的专门培养计划，打造体系化、高层次量子科技人才培养平台。2019年10月谷歌公司发布论文宣称已成功演示“量子霸权”，引来中外媒体纷纷报道，其研发的量子系统只用了约200秒就完成了经典计算机大约需要1万年才能完成的计算任务，这一划时代的技术进展是量子计算研究也是量子技术应用的一个重要里程碑。IBM亦成功研制50多比特的量子计算机原型，虽然技术离真正付诸实用尚需时日，但美国已经在考虑对量子计算等技术领域设置出口禁令，我们不禁要问中国如何在未来的量子技术应用领域不被外国“卡脖子”并实现领先？02量子教育量子技术应用广泛现阶段，与量子技术快速发展不相适应的是，我国量子技术从业人员严重缺乏，工程技术人员对量子技术的理解不够深入、实操能力不足，这些已严重限制该技术发展和应用。人才的匮乏源于教育的缺失，更源于教育方式的桎梏，虽然目前很多高校开设了量子力学相关课程，但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上，大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验，缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。“物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。—— 普朗克”量子力学的教育，离不开量子理论和实验的紧密结合。推进量子力学学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段，不仅符合我国建设量子技术科技强国的国家需求，还能解决高校量子技术相关应用型人才培养的实际问题。03华中师范大学物理科学与技术学院教学机开课华中师范大学物理科学与技术学院源于1903年文华大学物理系，弦歌百年，蜚英腾茂。建系早期，一批从国外归来的著名学者曾先后在这里任教和从事科学研究。他们言传身教，筚路蓝缕30年，奠定了华中师范大学物理学科的基础。物理科学与技术学院的物理学专业是国家高等学校特色专业、湖北省高校本科品牌专业，是国家理科（物理学）基础科学研究和教学人才培养基地。学院以建设“国内一流，国际知名学院”为目标，注重加强课程建设与教学改革，大力促进人才培养模式的创新。华中师范大学物理科学与技术学院学校一直非常重视本科生的物理实验教学，鼓励教师拓展实验内容，开发新的实验项目。物理实验中心副主任吴青林老师了解到我们金刚石量子计算教学机设备后，就积极与我们进行联系。国仪量子也依据专业技能及经验积极配合华中师范大学物理科学与技术学院做好课程开设相关工作，并基于其发展特色课程定位提供了定制服务。培训&开课现场华中师范大学物理科学与技术学院将基于金刚石量子计算教学机的实验课程命名为《量子信息技术基础》，目前国仪量子已完成对授课老师的开课前培训，将会在本学期面向第四学年第一学期的物理学专业学生开课，该课程作为四级实验开设在大学物理实验中心，课程设计为16个学时，计1学分。实验课程本学期一经推出就受到学生的热情关注，同学们普遍表示通过教学机生动形象的实验课程学习，让他们更加深入理解了量子力学的相关知识，课程的开设得到了学校师生的一致好评。04金刚石量子计算教学机简述金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持支持自定义脉冲序列编写。国仪量子金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松的开设相关实验课程。此外，近期国仪经申报获批了四大类总计50项教育部高教司发布的2020年第一批产学合作协同育人项目，欢迎对入选项目感兴趣的申报高校积极与我们联系。华中师范大学量子计算实验课程的顺利开启对国内高校探索量子教育发展与应用具有十分积极的影响，对华中师范大学在量子教育的发展创新也都有重要的意义，未来，国仪量子也将与包括华中师范大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子技术人才的培养与教育、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献！

由中国高等教育学会主办的“中国高等教育博览会（2019秋）”将于2019年11月1日至3日在南京国际博览中心举办。1中国高等教育博览会中国高等教育博览会（HIGHER EDUCATION EXPO CHINA，简称高博会）由中华人民共和国教育部主管、中国高等教育学会主办，是亚洲领先的集高等教育学术交流、教学改革成果推介、现代教育高端装备展示、教师专业化发展培训、科研成果转化、科技创新企业孵化、技术服务、贸易洽谈等为一体的高品质、综合性、专业化的著名品牌活动。 2高博会年鉴“高博会”前身为创立于1992年秋的全国高教仪器设备展示会，每年举办两届（春、秋各一次），已成功举办53届。目前“高博会”已成为展示我国高等教育发展成就的重要窗口，成为政府、高校、企业协同创新、共谋发展的重要桥梁，成为推进高等教育现代化的国家名片。2019年春季高博会2015年展会被纳入“商务部引导支持展会”；2017年中国高等教育学会入选“商务部首批展览业重点联系企业”（展览组织单位）；2018年1月，经教育部批复同意，展会正式更名为中国高等教育博览会；2018年12月，展会荣膺“2017-2018年度中国会展品牌百强”称号。往届展会会议现场中国高等教育博览会（2019秋）将于2019年11月1日至3日在南京国际博览中心举办，接下来一张图带您提前了解本次展览会相关内容：35号馆5C11展位国仪量子今年先后参加过多场行业相关展会、会议和论坛。这几天正在举办的北京分析测试学术报告会暨展览会（BCEIA）、中国国际纳米技术产业博览会（苏州）也都出现了我们的身影。这次的中国高等教育博览会我们也未缺席，国仪量子将在5号馆5C11展位恭候各位嘉宾莅临参观指导，您可以依据以下示意图轻松找到我们：5号馆示意图4新版教学机国仪量子紧抓教育行业热点、助力解决创新教育痛点，2019年初正式发布了全球首款面向大众的金刚石量子计算教学机，产品一经推出便受到社会各界热情关注，这半年来教学机也经销全国并受到用户的一致好评。我们将在本次展会上带来新版金刚石量子计算教学机。新版教学机金刚石量子计算教学机是一款能够在室温大气条件下运行的真实量子计算机，无需低温真空环境使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学与量子计算的实验教学。除了新版金刚石量子计算教学机，本次展会上国仪量子还将带来自主研发的国产扫描电子显微镜SEM3000供大家参观交流。国仪量子将总结过往经验，砥砺前行，不断为市场带来更具吸引力、更有竞争力和更加贴近行业需求的最新产品与技术服务。5相约南京高博会我们在此诚挚邀请并热烈欢迎全国各地高教界同仁、教育技术装备生产经营企业和社会各界朋友莅临南京参加本次盛会，莅临国仪量子5C11展位参观指导，并给予宝贵意见，我们的技术专家全程都在，期待与您面对面深入交流。国仪量子邀您相约南京高博会预祝中国高等教育博览会（2019秋）圆满成功，国仪量子在5号馆5C11展位等您，11月1日不见不散。

量子信息技术作为一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性创新技术，如何在日常教学中让学生理解量子信息科学的基本原理并进行基础的实验实践，成为了当前物理实验教学中的热点与难点。近期，来自复旦大学物理学系的周诗韵老师与赵铮阳同学在《物理实验》杂志上联合发表了“基于金刚石NV色心的量子调控教学实验拓展”的研究成果，基于国仪量子开发的金刚石量子计算教学机，介绍了基于金刚石NV色心体系进行量子计算的基础内容，即量子比特的初始化、调控及读出，设计并拓展了拉比振荡相关教学内容。该研究获得了教育部产学合作协同育人项目与国仪量子（合肥）技术有限公司的支持。01PHYSICS教学实验量子计算实验理论内容丰富，操作难度较大，顺利完成实验并不代表学生真正理解其内涵。因此，讨论量子计算实验内容的教学设计与拓展十分必要。研究人员以国仪量子生产的基于金刚石NV色心的量子计算实验仪为基础开展量子计算教学实验，包含两部分内容：ａ．学习基础的量子调控，了解量子计算基本知识，如量子比特的初始化、操控和读出等；ｂ．进行实际应用，学生通过实现经典的量子D-J算法，理解量子算法的优越性。研究人员基于复旦大学的教学实践，着重讨论该实验的第一部分，即量子调控部分的教学内容与方法。02PHYSICS实验拓展为更好地帮助学生理解，研究人员设计并拓展了拉比振荡相关教学内容：通过拉比振荡实验，了解微波与自旋的相互作用，熟悉量子态的初始化及读出方法；讨论拉比振荡实验中微波频率的影响，从而引出测量共振频率的方法；通过连续波实验测量共振频率，并讨论测量过程中微波时长参量对测量结果的影响；改变磁铁位置，定性展示了NV色心的系综特性，让学生了解实际仪器中如何进行参量优化。通过该教学设计，老师们可对学生进行启发式教学，引导学生主动思考，帮助学生对量子调控的原理和技术理解得更加全面，为进一步实现量子计算打下良好的基础。量子信息科学是一项由物理学、信息科学等多学科交叉融合在一起形成的新兴科学技术，具有广基础、重交叉、注重科研实践、理论实验相结合等特点。所以，在日常教学实践中让学生参与量子信息科学的实验实践，对帮助学生全面理解量子信息科学的基础——量子调控的原理和技术具有重要价值。03PHYSICS论文全文04PHYSICS《物理实验》杂志介绍《物理实验》杂志创刊于1980年，是教育部主管、东北师范大学主办的学术期刊(物理类)，是教育部物理学与天文学教学指导委员会的会刊，主要刊载物理实验成果，交流物理实验教学改革的新思想、新方法、新动态。金刚石量子计算教学机专注量子信息科学实验教学金刚石量子计算教学机是一台基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理，通过控制激光、微波、磁场等物理量，对NV色心的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算功能的教学仪器。该仪器在室温大气条件下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学与量子计算实验教学。金刚石量子计算教学机今年8月，金刚石量子计算教学机在第十一届全国高等学校物理实验教学研讨会上，荣获教学仪器评比一等奖。 获奖证书与现场评比情况扫描下方二维码获取论文原文注：本文部分内容摘自赵铮阳,周诗韵.基于金刚石NV色心的量子调控教学实验拓展[J].物理实验,2022,42(04)

近日，教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会课程思政工作委员对2022年高等学校“大学物理”和“大学物理实验”课程思政案例立项情况进行了公示，同济大学《金刚石NV色心量子计算实验》课程作为优秀案例被纳入教指委的《课程思政案例库》，并予以立项。该课程基于国仪量子研发的金刚石量子计算教学机实验课程解决方案打造。国仪量子携手同济大学，推进量子信息学科发展作为一项极具发展潜力的学科，量子信息科学的全球竞争日趋激烈，人才培养刻不容缓。2021年6月，同济大学基于国仪量子研发的金刚石量子计算教学机实验课程解决方案，推出了《金刚石NV色心量子计算实验》课程，将量子理论与实验紧密结合，为量子信息学科本科阶段的人才培养打造了示范案例。该实验课程由同济大学老师关佳主持，张志华、方恺、倪晨参与。同济大学基于国仪量子的金刚石量子计算教学机开展的金刚石NV色心量子计算实验2022年11月，在第八届全国大学生物理实验竞赛（创新）决赛中，同济大学师生凭借“量子计算实验”作品，以扎实的理论基础和实验技能，荣获讲课类一等奖。金刚石量子计算教学机国仪量子的金刚石量子计算教学机是基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理，通过控制激光、微波、磁场等物理量，对NV色心的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算功能的教学仪器。该仪器在室温大气条件下运行，无需低温真空环境，使得设备有着较低的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学与量子计算实验教学。金刚石量子计算教学机2022年8月，金刚石量子计算教学机荣获第十一届全国高等学校物理实验教学研讨会教学仪器评比一等奖。获奖证书与现场评比情况公示原文各有关高校：为推动“大学物理”和“大学物理实验”课程的课程思政建设，提高课程思政案例的建设水平，教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会课程思政工作委员会在教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会的指导下，于2022年10月启动了“大学物理”和“大学物理实验”课程思政案例遴选工作。经过课程思政工作委员会专家的评审，从188个案例中遴选出了62个优秀案例。在大学物理课程教学指导委员会的委员指导下，对62个案例进行了专门指导，经过反复打磨后，经教指委全体委员投票后，遴选出来46个案例，将纳入教指委的《课程思政案例库》，并予以立项，具体名单见附件。项目联系人：方爱平联系方式：apfang@xjtu.edu.cn教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会课程思政工作委员会西安交通大学（代章）2023年6月1日图片来源：“物理与工程”微信公众号参考资料：https://mp.weixin.qq.com/s/szfSflxWdoRLmbQGEfoxHghttps://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_21064110

近日，依托国仪量子金刚石量子计算教学机，天津大学理学院开设的量子计算机实验课程圆满收官！ 金刚石量子计算教学机 天津大学理学院（School of Science, Tianjin University）的前身是北洋大学理学院，创建于1946年，经过七十余年的风雨洗礼，如今的理学院在学校领导下，学院党政围绕培养具有家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力的卓越人才，以“创新理科发展道路，提升学科整体水平”为载体，在学科建设、教学工作、科学研究、人才培养、人才队伍建设、学生工作、管理和党建工作等各方面都取得了显著的成绩。 天津大学 天津大学一直非常重视本科生的物理实验教学，鼓励教师拓展实验内容，开发新的实验项目。前期，国仪量子依据专业技能及经验，积极配合天津大学理学院做好课程开设相关工作。 天津大学理学院按照课程设置的内容，将量子计算实验课纳入大学物理实验课程中，面向本科二年级的同学进行授课。课程类型为必修课，共计48学时。课程的开设及完成，获得了师生一致好评。 量子计算教学机光路模块 该课程授课教师认为，这门实验课程涉及到的量子计算是具有前瞻性的应用方向，开设这门课程可以拓宽学生的视野，直观学习量子计算相关的基本概念和基本逻辑。 老师表示，金刚石量子计算教学机是一套集成化高、性能齐备的教学演示设备，设备运行稳定，界面操作人性化，参数设置一目了然；学生可以手动调节光路和各信道的接线连接，将仪器中的通道编辑与信号传输对应起来，建立直观的联系，可以满足不同学时的上课需求。 此外，授课老师还对国仪量子提供的全面细致的技术支持表示感谢。 量子计算教学机实验演示场景 天津大学量子计算机实验课程的顺利完成，对国内高校探索量子教育发展与应用具有十分积极的影响，对天津大学在量子教育的发展创新也都有重要的意义。未来，国仪量子也将继续与包括天津大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子技术人才的培养与教育、为中国高科技的发展与创新做出更大贡献！关注更多国仪量子欢迎热线咨询

以“第二次量子革命”为代表的新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，越来越多的国家将量子信息技术定义为国家战略级科研项目。2021年3月起，多家欧美高校着手引入国仪量子的高端科学仪器，成为发达国家在量子信息领域持续加大投入的一个缩影，也显示出中国在量子科技产业化发展方面取得长足进步。 基于金刚石NV色心的量子计算教学机2021年9月，美国纽约州立大学石溪分校收到一台金刚石量子计算教学机。这台用于开展近代物理实验教学和NV色心科学研究的科学仪器，由中国的国仪量子公司自主研发、生产并提供实验教学解决方案。“我们是今年3月发起需求的。量子计算是量子信息中心最重要的一门课程，为了使学生更好地了解和体验量子计算，我们计划利用金刚石量子计算教学机为学生提供量子计算实验课程。”纽约州立大学石溪分校量子信息中心主任Eden Figueroa介绍，根据学校计划，2021年下学期，即9月份将正式以线上线下相结合的方式开始教学。 美国纽约州立大学石溪分校产品交付在此之前，澳洲两所知名学府也基于这款仪器制定了教学计划。为结合学校量子教育计划、量子计算与量子通信卓越中心（CQC²T），2021年8月，澳大利亚昆士兰大学采购了金刚石量子计算教学机，结合现有的量子力学、量子计算理论课程，用于量子人才的培养和量子计算基础教学。 澳大利亚昆士兰大学产品交付另外，澳大利亚麦考瑞大学也向国仪量子下了采购订单。麦考瑞大学Thomas Volz表示，“我们2022年第一学期将开设量子计算的理论课程，同时，由几位研究金刚石NV色心的老师共同提交的量子计算实验课，也已经通过学校的审批。购买金刚石量子计算教学机符合学校建设量子中心的长远目标，同时满足学校正常授课的需求。” 金刚石量子计算教学机当前各国政府都在积极布局量子信息产业，然而全球量子人才普遍短缺，亟需高校重点培养相关人才。美国诺特丹大学、阿联酋沙迦大学等名校也计划与国仪量子展开合作，而在此之前，基于金刚石量子计算教学机，中国近百所知名高校和顶级中学开展了实验教学课程。 2020年12月，江苏省锡山高级中学量子计算实验课正式开课国仪量子的金刚石量子计算教学机，是一台基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理，通过控制激光、微波、磁场等物理量，对NV色心的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算功能的教学仪器。该仪器在室温大气条件下运行，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是在课堂还是实验室，都可以进行量子力学与量子计算实验教学。 量子计算教学机光路模块国仪量子是一家源自中国科学技术大学的高新技术企业，自主研发的量子精密测量仪器应用于量子计算、材料科学、生命科学、医疗诊断、药物研发、环境科学、食品科学等众多领域，已交付到遍及全球的高校、企业、医院等数百家单位，如美国加州伯克利分校、德国美因茨大学、多特蒙德工业大学等。目前，除了金刚石量子计算教学机，国仪量子的高端科学仪器如量子钻石原子力显微镜、电子顺磁共振波谱仪等，也在国际市场发力。 量子钻石原子力显微镜中国科技创新令人瞩目，一批具有国际竞争力的优势产业和高新技术企业迈向全球。科学仪器是经济发展和产业进步的一面镜子，随着中国经济的快速发展和科技水平、创新能力的大幅提升，中国的科学仪器正在世界舞台上崭露头角。

量子技术发达和普及，终将把人类社会带入量子时代，如果不让孩子从小接受量子理论的思维方式，他们将很可能在未来竞争中失利。12月22日，已试运行2个月的江苏省锡山高级中学“量子计算理论与实验”首次公开，这是量子计算首次进入中国中小学课堂，也是量子计算产业的又一次重大突破！陈明博士在给同学们讲解量子计算“第一通道是激光，第三通道是测量，需要注意各个通道的状态。”在中国科学技术大学核与粒子物理专业陈明博士指导下，同学们利用“金刚石量子计算教学机”进行了拉比振荡实验。高一学生黄愉峻颇熟练地打开量子教学仪器进行计算操作，对自己选择的这堂课，他觉得“对胃口、有意思”。高一8班的黄唯欣同学则表示，“和同学一起做量子计算实验非常有趣！这门课让我在中学时代就可以接触前沿科技，为将来专业选择打下了基础。”同学们在利用“金刚石量子计算教学机”做实验全国政协委员、江苏省锡山高级中学校长唐江澎表示，培养科学兴趣从娃娃抓起，利用惠山区“产学研一体化”量子感知研究团队的先进设备、教学方案和专业人才，学校从改进高中教学方案的新要求出发，引导学生“为爱而学”，培养国家需要的量子信息等领域创新人才。唐江澎校长在接受媒体采访国仪量子副总裁、无锡量子感知研究所所务办公室主任冯泽东介绍，该课程主要包括量子计算的基础理论、发展历史以及部分实验探究，如连续波实验、拉比振荡实验、回波实验、T2实验、DJ实验等，让同学们体验量子计算与普通计算的不同之处，探索量子计算在新药研究、大数据算法、密码破解等领域的应用。同学们在量子计算实验过程中十分投入与牛顿时代强调“确定”、“机械”、“唯一”的经典理论思维模式不同，量子理论则强调“测不准”、“不唯一”、“互动”。现实生活中人与人之间的互动、一人多面的社会状态，很明显更符合量子理论。将量子理论的思维方式传授给孩子，可以让他们迅速融入世界发展的最前沿。在美国，量子计算教育已经被写入全国K12教育法案，在欧洲，量子计算基础教育、量子科普夏令营等活动也普遍存在。此次量子计算进入中小学课堂，是中国教育界在基础教育领域对量子科技人才创新培养的尝试探索。量子计算课程激发同学们“为爱而学”科技创新的星辰大海令人心潮澎湃，量子科技的行业赋能重在扎实落地。中小学开设并推广量子计算实验课程，一定程度上既能够帮助我国扩大量子技术科普教育，提高国民科学素养，同时也是量子计算产业化的里程碑进展，将助力量子科技持续发展！

量旋快讯NEWS2021年7月15日SpinQ7月15日，炎炎夏日中，深圳量旋科技有限公司（以下简称“量旋科技”）携最新一代桌面型核磁共振量子计算机“双子座”，走进兰州交通大学的课堂，为兰交大的师生们带来一场别开生面的量子计算主题报告。客户经理代表方坤做主题汇报据了解，活动现场，来自量旋科技的客户经理代表方坤，以“遇事不决，量子力学”为题，与兰交大的师生们进行了一场生动精彩的量子科技头脑风暴，并绘声地讲解和介绍了”双子座“桌面型量子计算机。双子座是一款真是的量子计算机，配备了易用的图形界面，内置量子模拟器模块及多种核心量子算法模块，同时还具有布洛赫球演示、用户自定义量子线路等多项功能，为量子计算教学提供了一套整体解决方案。“双子座”桌面型量子计算机热闹的汇报现场，吸引了来自兰州交通大学国家级计算机实验教学示范中心的老师们以及其他众多对量子世界感兴趣的师生们。师生们纷纷表示，量子计算作为推动新一轮科技发展的变革型力量，对学校培养创新性人才具有重要引领作用，同时，兰交大的同学们也纷纷呼吁，希望以“双子座”为核心的量子计算教学中心能尽快落地兰交大，以便大家真实的走进量子科技的场景中，切实感受量子计算的魅力。这次汇报在兰交大师生们连绵不断的掌声中落幕，这次难得的汇报分享，也给量旋科技带来了对未来的寄希，量旋科技将加快建设量子计算教育教学平台，发挥自身成熟产业模式与科研资源优势，不断推动和完善国内量子计算教育生态的体系建设，为进一步培养国内高校量子科技人才做贡献。

2月7日，仪器信息网公布了2021年度科学仪器优秀新产品评选结果，量旋科技“三角座”量子计算机入围“科学仪器优秀新品奖”。▲2021年度“科学仪器优秀新品”入围名单“科学仪器行业优秀新产品”评选活动由仪器信息网发起，目的是为了将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户。评选活动自2006年起，截至2020年度已经成功举办了15届。每年评选出的年度“优秀新品奖”受到越来越多的仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。经过10多年的打造，该奖项已经成为国内外科学仪器行业最权威的奖项之一，获奖名单被多个政府部门采信。 多年来，“科学仪器优秀新品”评选活动建立了长期、稳定、高水平的四级评审体系，其中“网络评审团”、“技术评审委员会”、“技术评审委员会主席团”由300余位业内资深专家组成，其分别来自高校、研究所和企业，从事仪器研制、制造和应用相关工作，具有研究员、教授等高级职称的专家所占比例超过了90%。各位新品评审专家按照严格的评审程序，对申报的新品进行线上、线下评议。2021年，共有711台仪器参与了“优秀新品”评选，其中188家企业的272台仪器入围。量旋科技携产品第一次参与申报，“三角座”量子计算机就通过层层审核，脱颖而出，最终入围“优秀新品奖”。▲桌面型量子计算机“三角座”“三角座”是量旋科技2021年9月推出的3比特桌面型核磁共振量子计算机，为量子计算教学和演示提供了一套整体解决方案。该产品是真实的量子计算机，独立运行，直观操作，具有室温下稳定运行，性价比高，几乎零成本使用等优势。“三角座”量子计算机不仅支持用户自行编写量子计算程序并在其上运行得到结果，还拥有开放的物理硬件层级的脉冲序列编辑功能，满足不同层面用户的使用需求。目前,“三角座”量子计算机产品远销海内外，公司不仅与国内知名高校达成战略协议，产品还销往了台湾、香港等地。同时，国际市场上，产品出口澳大利亚、法国、瑞士、美国、加拿大、日本等海外发达国家，不仅表明量旋科技的全球交付能力再创新高，也彰显了国内自主研发和制造的量子计算机得到了国际社会的认可，是中国本土量子计算发展具有里程碑意义的关键一步。值得一提的是，2022年1月，量旋科技重磅推出全球首款便携式量子计算机“双子座mini”，重新定义了量子计算机的机型，更小巧、更便携，受众群体更广。产品适合教育机构、中小学、科技展馆等开展科普教育，也适合量子科技爱好者自学体验，不同知识背景的受众都能快速掌握量子计算基础知识与编程操作，更加适用于量子计算教育和普及。▲便携式量子计算机双子座mini：全新一代的量子计算机作为国内唯一一家依托实用型超导芯片量子计算和核磁共振量子计算技术进行产业布局和发展的量子计算公司，量旋科技始终致力于量子计算产业化，让量子计算走近生活，并面向全球市场，为量子计算行业发展贡献原生力量。

近日，安徽省量子信息工程技术研究中心及科大国盾量子技术股份有限公司联合发布消息，国产稀释制冷机“ez-Q Fridge”在交付客户后完成性能测试，实际运行指标达到同类产品国际主流水平，成为国内首款可商用可量产的超导量子计算机用稀释制冷机。据媒体报道，2023年下半年，国盾量子向两家科研单位交付了国产稀释制冷机产品，经客户多月测试，设备长时间连续稳定运行，能够结合主动减震系统以及磁屏蔽等，为量子芯片提供低至10mK级别的极低温低噪声环境，制冷功率达到450uW@100mK。在容纳78根低温测控同轴线缆的超导量子计算低温支撑系统中，分别对56比特和24比特超导量子芯片进行测试，稀释制冷机运转效果良好，达到了国际先进水平。实际上近年来，量子科技已引起国内外的广泛关注。而发展先进的量子科技离不开极低温制冷技术，这主要是由于量子本身是微观的效应，很容易受到干扰，而超低温可以将噪音降得很低。比如，对量子比特来讲，它最怕的就是温度，因为温度产生热耦合噪音，低温之后噪音就可以被极大的限制，使它成为孤立系统，这时它的退相干时间就会大大延长，量子比特才会成功，否则包括存储、读取、叠加等都需要时间。目前达到低温的手段主要有吸附制冷、绝热去磁制冷和稀释制冷。稀释制冷技术于 1950 年代首次提出，并在 60 年代建成了第一个完整的稀释制冷系统，随后便成功商业化。稀释制冷技术最低温度可以低至数个mK（10K），具有制冷过程连续不间断及制冷功率较大等优点，随着低温物理研究需求的不断增加，其已经成为目前最为流行的制冷方法。水有普通的水和重水，它们混合到一块是分不开的，但是氦三氦四不一样，液态的氦三和氦四在低温下在大约八九百mK的时候就会自动分开，自动分开的现象过程中会有所谓的制冷效应，其实这就是因为这两者复合在一起就会产生稀释效应，就会有降温效应，连续的补充和打破平衡，就使得混合液一直处于相分离状态，就实现了所谓的稀释制冷，这就是稀释制冷机的原理。随着量子计算等技术的不断发展，对mK级的稀释制冷机提出了更高的要求，当前国内有数家单位和企业在投入精力开发。中科院物理所2021年，中国科学院物理研究所自主研发的无液氦稀释制冷机6月下旬实现近10mK(比绝对零度-273.15摄氏度高0.01度)极低温，标志着中国在高端极低温仪器研制上取得突破性进展，具备了为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障的能力。2023年3月28日，中国科学院物理研究所承担的北京市科技计划课题“400微瓦无液氦稀释制冷机研制”顺利通过了第三方技术测试。测试专家组认真听取了项目工作报告，审查了技术测试方案，查验了测试仪器和受试设备，通过现场测试和读取测试数据，一致认为该无液氦稀释制冷机长时间连续稳定运行最低温度已达到7.6mK，制冷功率达到450μW@100mK，两项指标均达到了国外主流中型商业稀释制冷机的水平。合肥知冷低温科技有限公司2023年6月13日，“量子计算用国产极低温稀释制冷机项目”在合肥高新区正式签约，并入驻量子信息未来产业科技园。“量子计算用极低温稀释制冷机”由安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发。安徽大学研究员、合肥知冷低温科技有限公司董事长王绍良表示，项目是合肥“以投带引”的成功案例，在合肥市科技创新集团的支持下，项目公司将拿到第一笔种子基金，打通落地转化的最初一公里。本源量子2023年10月，由本源量子计算科技（合肥）股份有限公司完全自主研发的本源SL400国产稀释制冷机成功下线，这是国内科创企业的研发团队首次成功突破量子计算极低温制冷这一关键核心技术。省量子计算工程研究中心相关负责人张俊峰说：“该稀释制冷机可提供12mK以下的极低温环境及不低于400μW@100mK的制冷量，降温时间在40小时内，升温时间在24小时内，可满足超导量子计算的极低温运行环境和快速回温的要求，达到国际主流产品的水平。”此外，中船重工、飞斯科等国产厂商目前也在投入相关设备研发。中船重工鹏力(南京)超低温技术有限公司市场总监巢伟向仪器信息网透露，当前国内能用的最基础版本的是400-500μW，而国外主流厂商的1mW设备已经成熟了，甚至开展了10mW的研究，比如IBM的10mW的设备已经用起来了。林德等企业已开发了百瓦级、甚至数百瓦级别4K制冷量来预冷的稀释制冷机。当前中船低温已实现4K制冷机每年一千多套的量产。上世纪70年代物理所冉启泽老先生曾研制出湿式稀释制冷机，但后来无人从事相关研究，相当长一段时间内国内处于技术断层和研究空白，目前国内所用到的稀释制冷机均从欧美购买，比如Oxford Instruments ，Cryomagnetics，Janis Research Company，Bluefors Oy NanoMagnetics Instruments， ICE Oxford Ltd，Quantum Design, Inc.，Leiden Cryogenics Entropy等。2019年12月，美国商务部的一份内部文件提出，未来将限制向中国等美国在量子计算上的竞争对手出口稀释制冷机。一旦被限，中国的量子计算研究将面临重大挑战。据了解，国际主流稀释制冷机售价400万元至600万元，稀释制冷机的国产化，在一定程度上扭转了量子计算关键核心技术受限的局面，加快了量子计算领域自立自强步伐，增强我国在量子计算领域完全自主可控能力。

6月13日，“量子计算用国产极低温稀释制冷机项目”在合肥高新区正式签约，并入驻量子信息未来产业科技园。安徽省科技厅推进发展处处长殷黎莉，安徽大学资产经营有限公司党委副书记、总经理张彤，安徽大学校地合作办副主任刘泉，合肥市科技局党组成员、副局长谢成军，合肥高新区党工委委员、管委会副主任吕长富，合肥市科创集团、高新区科技局、财政局等有关领导出席签约仪式并见证签约。“量子计算用极低温稀释制冷机”由安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发，是一种能够提供接近绝对零度低温环境的高端科研仪器，是现代量子科学研究与量子技术发展的关键核心设备之一。项目基于量子计算对稀释制冷机的无液氦、极低温、大冷量、大空间、高稳定性的技术需求，解决了量子计算等领域极低温稀释制冷机完全依赖进口的难题，为相关科研及产业领域提供了替代进口的极低温稀释制冷技术。极低温稀释制冷机在产业化后，将广泛应用于量子计算、凝聚态物理、天文观测等领域。安徽大学研究员、合肥知冷低温科技有限公司董事长王绍良表示，项目是合肥“以投带引”的成功案例，在合肥市科技创新集团的支持下，项目公司将拿到第一笔种子基金，打通落地转化的最初一公里。“合肥高新区量子产业链完备，创新创业生态健全，高效、贴心的服务赢得了团队的一致肯定。”王绍良表示，下一步，公司将扎根合肥高新区发展，加大科研投入，力争做到国内第一，世界领先。殷黎莉高度肯定了合肥高新区在量子信息未来产业园建设取得的成绩，她表示，省科技厅将会同合肥市大力支持量子信息未来产业园建设，支持开展量子领域关键核心技术攻关和科技成果应用转化，在提升创新平台能级、培育壮大科技企业、引育科技人才队伍、科技体制改革攻坚等方面持续发力，助力合肥高新区建设极具活力、引领未来、享誉世界的“量子中心”和创新之谷，争创国家未来产业培育发展的探路先锋。谢成军强调，市科技局将调动所有能调动的资源，凝聚所有能凝聚的力量，全力支持高新区创新发展，在创新支持、成果转化、试点工程、场景建设方面给予量子企业政策支持。近年来，合肥高新区充分认识量子科技发展的重要性和紧迫性，把量子信息未来产业科技园建设作为“科大硅谷”建设和世界领先一流高科技园区建设的“一号工程”，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好“先手棋”。在省市政府关心指导下，合肥高新区于2022年11月28日获批量子信息未来产业科技园建设试点培育单位，这是全国唯一一个正式批复的量子信息未来产业科技园。截至目前，量子信息未来产业科技园已集聚上下游产业链企业53家，量子企业总数约占全国量子企业总数的三分之一。量子信息“关键核心技术环”在国内已经具备领先优势。量子计算方面，高新区是全国唯一一个已销售超导量子计算机整机的地区，并诞生全国第一个量子计算机操作系统和第一条量子芯片生产线；量子通信方面，高新区诞生了全国首个上市的量子科技企业，正在建设全国第二个量子通信城域网；在量子测量方面，高新区企业开发出全球首台量子钻石原子力显微镜，并获批全国首批计量文化和科普资源创新基地。吕长富表示，下一步，合肥高新区将抓好抓实量子信息未来产业科技园专班工作，在项目服务、品牌宣传、产业生态培育等方面做专做细，在量子科技产品应用场景上再下一步“先手棋”，在培育全国龙头量子企业上再下一步“先手棋”，在合肥未来持续高质量发展上再下一步“量子先手棋”。

作者：吴长锋 来源：科技日报3月26日，安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发的“量子计算用国产极低温稀释制冷机”项目，顺利通过鉴定委员会鉴定。专家认为，研制的极低温稀释制冷机满足量子计算需求，连续稳定运行的最低温度为8.5mK，项目创造了已公开报道的连续运行最低温度和制冷量两项国内纪录。安徽大学供图“量子计算用国产极低温稀释制冷机”是一种能够提供接近绝对零度低温环境的高端科研仪器，是现代量子科学研究与量子技术发展的关键核心设备之一。由领域内知名专家组成的鉴定委员会听取了项目工作汇报，审阅了技术报告和相关技术资料，考察了实验现场，查看了系统运行状况；经质询、答疑和讨论，一致认为：针对无液氦、极低温、大冷量、大空间、高稳定性等量子计算需求，单磊教授、王绍良研究员团队成功研制出无液氦型量子计算用极低温稀释制冷机，连续循环运行最低温度达到8.5mK。相关成果增强了我国相关基础科学和技术领域的原始创新能力，进一步解决了大摩尔流量条件下极低温流体热交换效率低的技术难题，研发出具有超大比表面积的极低温高效换热部件，同时实现了相关核心部件的完全自主研发，扭转核心技术“卡脖子”的被动局面。据悉，去年12月31日，这台机器已经获得在100毫K具有435微瓦和120毫K具有671微瓦的制冷量，达到国际主流产品的水平，满足量子计算的温度和冷量需求。

8日，记者从中国科学技术大学获悉，该校由潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等组成的研究团队，基于“九章”光量子计算原型机完成了对“稠密子图”和“Max-Haf”两类图论问题的求解，通过实验和理论研究了“九章”处理这两类图论问题为搜索算法带来的加速，以及该加速对于问题规模和实验噪声的依赖关系。该研究成果系首次在具有量子计算优越性的光量子计算原型机上开展的面向具有应用价值问题的实验研究。相关论文日前以“编辑推荐”的形式发表在国际学术期刊《物理评论快报》上，并被物理网站专题报道。国际学术界对量子计算的实验发展制定了三步走的路线图，其中第一步是实现“量子计算优越性”，即通过高精度地操纵近百个物理比特，高效求解超级计算机无法在合理时间内解决的特定的高复杂度数学问题。这一步的意义在于首次从实验上确凿地证明量子计算加速，并挑战“扩展的丘奇—图灵论题”。因此，国际学术界下一阶段的一个重要科研目标是探索利用量子计算原型机演示具有实用价值的问题的求解。近期，潘建伟团队在继续发展更高质量和更强拓展性的光量子计算原型机的同时，开展了将“九章”所执行的高斯玻色采样任务应用于图论问题的研究探索。图论起源于著名的“哥尼斯堡七桥问题”，被广泛用于描述事物之间的关系，例如社交网络、分子结构和计算机科学中的许多问题均可对应到图论问题。高斯玻色采样与图论问题具有紧密的数学联系，通过将高斯玻色采样设备的每个输出端口映射到图的顶点，将每个探测到的光子映射到子图的顶点，研究人员可以利用实验得到的样本加速搜索算法寻找具有更大密度或Hafnian的子图的过程，从而帮助这两类图论问题的求解。这两类图论问题在数据挖掘、生物信息、网络分析和某些化学模型研究等领域具有重要应用。此次研究中，研究人员首次利用“九章”执行的高斯玻色采样来加速随机搜索算法和模拟退火算法对图论问题的求解。研究人员在实验中使用了超过20万个80光子符合计数样本，相比全球最快超级计算机使用当前最优经典算法精确模拟该实验的速度快约1.8亿倍。

如今，量子计算研究已成为全球科技发展的一大热点，各主要国家高度关注量子计算的发展，启动国家级量子战略行动计划，大幅增加研发投入，同时开展顶层规划以及研究应用布局。同时，国际产业界也纷纷投资量子计算，如谷歌、IBM、英特尔、微软等巨头企业更是积极推动量子计算产业的发展，其中以谷歌公司在 2019 年首次实现量子霸权，为产业界在量子计算方面发展的标志。据波士顿咨询公司（Boston Consulting Group）预测，量子计算机将很快开始解决许多今天的计算机无法解决的工业问题。那么量子计算机离我们还有多远呢？从当前硬件、算法和计算机架构上来说，量子计算机还不是很成熟。在 20 多年前，澳大利亚的量子计算机专家 Bruce Kane 在《自然》上发表了名为“A silicon-based nuclear spin quantum computer”论述了搭建硅基量子计算机的问题，并指出之中的关键是要将量子比特放置在间距 10—20nm 时所能够实现的一种两比特门。众所周知，我们的电脑是由很多具有特定功能的复杂电路组成，其中就有很多逻辑门电路。这些逻辑门电路及其有序组合就是电脑中形形色色的功能的基础，进而成就了人类数字社会的今天，而逻辑门操作的稳定性和开关特性决定了电脑的很多关键性能，例如计算速度等。这种特殊的两比特门就像是我们通向通用硅基单原子量子计算机的最后一道门一样，来自南方科技大学的贺煜副研究员也许就是开启这扇通向单原子级别硅基量子计算大门的开门人。他和团队成员一起，利用高精度微纳加工方式，将两个磷原子构成的量子点分别放置在相距 13nm（也就是130）的位置上，实现了第一个适用于量子计算机的高速两比特门。图 | 《麻省理工科技评论》中国区“35 岁以下科技创新 35 人”榜单入选者贺煜贺煜现在是南方科技大学量子科学与工程研究院的副研究员、独立 PI、硅量子器件和量子计算方向团队带头人。多年来，他在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果，利用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子，在微观世界构建未来信息技术。突破关键量子门，推进量子计算机构建从硬件的角度来说，如果能基于硅制作量子计算机无疑是最方便的，因为从材料上来说，硅在地球上的含量是十分富足的。再者，如今的半导体工艺大都基于硅材料，那么与传统半导体工艺的兼容性也能使得量子计算机的构建变得更加方便。在 2019 年，贺煜带领团队证明了硅基磷原子体系第一个两比特门，是满足通用量子计算判据的最后一条，也正是 Bruce Kane 提出的量子计算方案中关键的一环。来自南方科技大学的俞大鹏院士以此推荐贺煜博士入选“35 岁以下科技创新 35 人”榜单，并表示：“这个工作为大规模量子计算芯片奠定了坚实基础，是一个里程碑式的工作。”该成果以封面文章发表在《自然》上，贺煜为第一作者，且该工作被列为“2019 年量子计算实验十大进展”。图 | 贺煜发表在《自然》的论文贺煜创造性地采用扫描隧道显微镜技术（STM）实现纳米尺度芯片加工，成功地以单原子级别的精度将两个磷原子构成的量子点放置在 13 纳米间距上，在硅基量子芯片上实现了第一个高速两比特门——800 皮秒的根号交换门，并实现了利用全统计计数方法对比特读出保真度的优化、参与构建比特读出保真度分析的理论工作等。这是一种高精度的微纳加工方式，可用于制备单原子、单电子量子器件以及人工量子材料，并能够实现单原子尺度的量子计算，为大规模可扩展的硅基量子计算奠定了坚实基础。师从潘建伟院士和陆朝阳教授多年来，贺煜在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果，用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子，在微观世界构建未来量子信息技术平台。回顾他的求学之路，用“根正苗红”来形容再合适不过。自本科起，贺煜就在中科大这片量子的土壤中成长，并以优异的成绩保送本校硕博连读。期间在导师潘建伟院士和陆朝阳教授的指导下，贺煜主要研究砷化镓自组装量子点，核心成果包括一系列单光子源方面开创性工作，以及首次观察到自发辐射谱线擦除效应——实现量子光学的实验突破，以及单光子向单电子自旋的量子传态等。谈及选择量子技术作为研究方向的原因，他告诉 DeepTech：“之所以一直选择量子物理、量子计算的方向，首先是兴趣爱好，是自己对于微观世界的好奇心和对量子世界的喜爱所驱动，其次是因为量子计算是一个将改变人类未来的前沿科技，尤其是硅量子计算芯片具有很大的产业潜力，希望通过自己的耕耘为社会贡献一份力量，为科学发展做一份努力。”图 | 贺煜发表在《自然-光子学》的论文2015 年以后，贺煜继续在陆朝阳教授团队做了半年的博后研究，结合博士期间的工作，实现了当时世界最高光子数玻色抽样——证明了量子计算机对于第一台电子管计算机 ENIAC 的超越和第一台晶体管计算机 TRADIC 的超越，研究成果以论文形式发表于 2017 年的《自然-光子学》上，并入选“2017 年中国十大科技进展新闻”。论文指出，为完成高性能玻色抽样实验，研究团队克服的技术难点有两个：一是基于砷化镓量子点，研究团队设计了稳定的高亮度单光子源；二是设计并使用了性能卓越的多光子干涉仪（multiphoton interferometers），其传输效率高达 99%。研究团队完成并实现了 3 光子、4 光子以及 5 光子玻色抽样实验，采样率分别为 4.96kHz、151Hz 和 4Hz，都达到之前实验的 24000 倍以上。图 | 贺煜团队开发的高性能玻色抽样实验平台这是一项十分惊人的突破，是首次量子计算机超越传统计算机的案例。火车刚刚出现时比马车还慢，飞机刚刚问世时只能在空中短暂停留，如今都是改变生活的重要科技成果。量子计算机从理论上来说，会比传统计算机快很多，是基于量子比特运行的计算机。通过量子物理学中的两个奇异的原理——“纠缠（entanglement）”和“叠加（superposition）”，量子计算机能以指数形式扩展计算机的处理速度。着眼未来，布局固态量子网络从根本上来说，量子计算机目前仍处在产业发展的初期阶段，但军工、金融、石油化工、材料科学、生物医疗、航空航天、汽车交通等行业都已注意到其巨大的发展潜力。随着时间的推移，预计 2050 年左右将达到每年 3000 亿美元的营业收入，将成为改变世界的下一代技术革命关键领域之一。回顾计算机的发展历史，世界上的第一台计算机是 ENIAC，它生于第二次世界大战，主要任务是计算弹道，是一台军用计算机。而计算机的全面普及其实与商业计算机的出现和网络的构建息息相关。那么量子计算机会不会也沿着这一条“老路”发展呢？这也是一个值得思考的问题。贺煜认为，量子计算机要走向应用，量子网络和通信是十分关键的技术，必须做以突破。如今他任教于南方科技大学，除了量子计算之外，主要研究方向还有量子网络。2017 年，他和团队实现了单光子到单电子的量子传态，开发了一整套全新的单光子频率比特控制和测量方案，验证了单个光子和电子之间的纠缠，并且把光子的量子信息传递到 5 米远的电子自旋上去，为固态量子网络研究的重要突破。图 | 贺煜及研究团队完成的“单光子-单电子”量子传态而谈及接下来的研究方向，贺煜表示：“根据硅量子计算的发展趋势，在南方科技大学量子科学与工程研究院，我将带领硅量子计算团队，研究硅基量子计算芯片和量子计算，从根本问题入手，解决目前的一些技术瓶颈：进行硅基单原子量子器件的基本物理研究；研究新型的硅基原子比特和研究比特耦合技术；利用低温扫描隧道显微镜直写技术构建新型芯片等。并将研发的新工艺和半导体芯片产业化进行对接，为将来的广阔商业前景奠定基础。”

量子计算机前段时间着实在朋友圈火了一把，这主要得益于中国科学技术大学陆朝阳教授和潘建伟教授领导的科学团队研发出10个比特的超导量子计算机的重要成果。经过各大新闻的争相播报，它现在不仅是“人尽皆知”，更让我国在量子领域步入国际行列。那么，量子计算机究竟是什么样的呢？ 简单来说量子计算机是一个计算速度非常快的计算机，如果将现代的计算机比做自行车，那量子计算机就是飞机。但是对于它的长相，我们现在无法想象，就好比处在晶体管和电子管时代的人不能想象出超大规模集成电路的计算机长什么样。谁曾想过智能手机芯片已经“完爆”了占地上千平方米的初期计算机呢！ 话不多说，今天就带你看看现在的量子计算机长啥样。目前初阶段的量子计算机还真说不上高颜值，跟早期计算机一样，它的“身躯”遍布在实验室的各处。但是谈到关键部分，也就是量子计算机的“心脏”，那可就是“高大上”了。与现在计算机的cpu不同，量子计算机的核心部分是参与运算的量子比特，通常来说是相干光子或离子。产生这些相干光子或离子的方法通常有超导环和离子阱两种方法。其中超导环在多量子比特拓展方面还有一些困难，从而离子阱成为目前较为优势的手段。而无论是超导环还是离子阱，这些器件的稳定运行都需要端苛刻的外界条件，那就是超高真空和低温，也就是说他们要冻在抽真空的“冰箱”里...... advanced microfabricated ion traps. left: high-optical access (hoa) trap from sandia national laboratories (image courtesy of duke university). right: ball-grid array (bga) trap from gtri/honeywell (image courtesy of honeywell). 上图中的器件就是典型的芯片式离子阱，用于产生量子比特的原子就在该芯片的中心位置被激发并被电磁场和库伦相互作用所束缚。而下图是为芯片提供超高真空和超低温环境的montana超精细光学恒温器。该恒温器具有超低温（3k）、超高真空的特点，并且提供多路自由光学通道和光线通道以及多可达100根电学引线，是量子计算机的“心脏”所在。（做为离子阱的标准装置，图片来源于christopher monroe发表在《nature》旗下《量子信息》杂志上的综述文章）。说完“心脏”的外观，那这个心脏的能力如何呢？采用传统离子阱式的量子计算机方案能做到多少比特呢？预计是50个！不要小看这个数字哦，如果能够完全利用它们的相干性，那就是250个数据量，并且信息处理速度可以达到ghz。经过改进的新型离子阱预计可以达到1000个量子比特甚至更多，计算能力和信息量也会大大增加，这会给以后的计算机带来天翻地覆的变化。 compact cryogenic uhv enclosure for trapped ions. (a) on-package vacuum enclosure, sealed in a uhv environment, that contains the ion trap, getter pumps and the atomic source. (b) upon installation and cooling in a compact cryostat, the uhv environment is established. (c) the optical components can be arranged in a compact volume around the cryostat to support the ion trap operation. 后再次祝贺quantum design的用户陆朝阳教授和潘建伟教授在量子计算机领域取得的惊人成就，希望祖国科研再上新台阶。相关参考文献：co-designing a scalable quantum computer with trapped atomic ions. npj quantum information (2016) 2, 16034相关产品链接：美国montana无液氦超低振动低温光学恒温器 http://www.instrument.com.cn/netshow/c122418.htm无液氦低温强磁场共聚焦显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/c159541.htm低温纳米位移台-attocube http://www.instrument.com.cn/netshow/c80795.htm

记者5月8日从中国科学技术大学获悉，该校中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队，成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。相关研究成果于5月7日在线发表在国际学术期刊《科学》杂志上。量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，相比经典计算机，其可望通过特定算法在一些具有重大社会和经济价值的问题上实现指数级别的加速。超导量子计算作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一，其核心目标是如何同步地增加所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特性能，从而能够高精度相干操控更多的量子比特，实现对特定问题处理速度上的指数加速，并最终应用于实际问题中。二维超导量子比特芯片示意图, 每个橘色十字代表一个量子比特。图片来源：中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等在前期工作的基础上，自主研制二维结构超导量子比特芯片，成功构建了国际上超导量子比特数目最多、包含62个比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在该系统上成功进行了二维可编程量子行走的演示。研究团队在二维结构的超导量子比特芯片上，观察了单粒子及双粒子激发情形下的量子行走现象，实验研究了二维平面上量子信息传播速度，同时通过调制量子比特连接的拓扑结构的方式构建马赫—曾德尔干涉仪，实现了可编程的双粒子量子行走。该成果为在超导量子系统上实现量子优越性展示及可解决具有重大实用价值问题的量子计算研究奠定了技术基础。此外，基于“祖冲之号”量子计算原型机的二维可编程量子行走在量子搜索算法、通用量子计算等领域具有潜在应用，将是后续发展的重要方向。

近日，国仪量子离子阱量子计算平台ION I正式交付。　　该套交付设备由国仪量子与国内某高校用户围绕科研场景需求，在系统的设计、制造、测试等方面进行了深入合作研发。用户将基于该平台进行量子计算、量子模拟与量子算法等领域的研究。据公开报道显示，该平台为国内首台实现商业化交付的离子阱量子计算平台。　　离子阱量子计算平台ION I　　ION I离子阱量子计算平台具有超高的集成化和小型化优势，整机由真空与阱系统、光路与稳频系统、测控与电子学系统、激光与微波控制系统组成，具有较高的量子比特保真度和操作精度。　　ION I离子阱量子计算平台可操控比特数目2~12任意可选，单比特门保真度超99.97%，两比特门保真度超99.7%，相干时间T2*大于100 ms。该系统可稳定囚禁离子数目超90+，一维离子阱晶体数目数小时不变云。多项核心技术指标达到国际一流水准。　　国仪量子离子阱量子计算机项目负责人吴亚表示：“ION I离子阱量子计算平台基于用户科研需求，充分整合了真空、激光和光学、射频和微波技术以及电子学系统等，进行了模块化设计与标准化制造。它的首次商业化交付，标志着我国科研团队在离子阱量子计算领域已具备了较高的研发水平与一定的产品化、工程化能力。”　　国仪量子基于在量子信息技术与高端科学仪器领域长期的技术积累与产品工程化经验，根据用户需求，打造了高度工程化、适应多场景、稳定可靠的离子阱量子计算研究平台。未来，国仪量子将与用户携手，充分发挥离子阱量子计算平台优势，开展量子计算算法、应用研究，为量子计算技术的突破贡献力量。

据合肥市政府近日发布的《第三批合肥市技术创新中心认定名单》，本源量子与中科院量子信息重点实验室共建的量子计算合肥市技术创新中心通过认定，成为国内首个围绕量子信息技术建设的技术创新中心。该中心将在量子测控技术、量子技术升级与工程化等方面展开科研攻关。　　量子计算：信息时代的“核武器”　　量子计算作为一种遵循量子力学规律、调控量子信息单元，从而进行高速数学和逻辑运算的新型计算模式，被喻为信息时代的“核武器”。量子计算具有天然的并行计算能力，可以实现计算规模和速度的指数级提升，能够在众多关键技术领域提供超越经典计算极限的核心算力，尤其可与人工智能、大数据分析等技术相结合，为当前智能制造、金融分析、新材料研发、生物医疗、航空航天、气象预警等领域带来革命性转变。　　作为前沿的高新科技，量子计算已成为世界各大巨头公司争相入局的新兴产业，量子计算未来的潜力巨大。国际上，谷歌、国际商业机器公司（IBM）、英特尔、三星、空中客车、洛克希德马丁和富士通等巨头企业纷纷投入量子计算研发领域。　　全球多个国家和地区出台多项政策支持研究量子技术。2020年，IBM公司公布了量子计算机未来十年的发展路线：计划在2021年建成包含127个量子比特的中型计算机，在2030年达到100万个量子比特。2021年11月，该公司宣布制造出了127个量子比特的量子计算机，这也是当前世界上最强大的量子计算机。每增加一个量子比特都代表着能力的巨大进步，经典计算机的能力以线性的方式增长，而每增加一个量子比特能使量子处理器的潜在能力加倍。IBM已经开始了它在全球部署量子计算机的计划。截至目前，已经在德国、日本等国家部署量子计算机达20余台。　　在量子计算机领域，IBM不是唯一有野心的公司，谷歌同样如此。2019年9月20日，谷歌内部研究报告显示，其研发的量子计算机Sycamore成功地在3分20秒时间内，完成现今最先进的传统超级计算机需1万年时间处理的问题。它声称在全球首次实现“量子霸权”。“量子霸权”指的是量子计算机处理某一类问题的能力超过经典计算机，这种计算机属于专用量子计算机。　　我国进入量子计算产业化的时间相对较晚。近几年，伴随国家层面的政策和资金支持，阿里巴巴、腾讯、百度、华为等国内科技巨头已经在投资并开发相关产品及技术，更有以本源量子为代表的、孵化于知名大学实验室及科研机构、代表量子技术最前沿的初创企业崭露头角。　　量子计算技术创新中心：坚持自主研发，不落人后　　据了解，量子计算合肥市技术创新中心将在量子测控技术、超导量子技术升级与工程化、量子计算应用开发、量子云服务等方向开展科研攻关，研发出可替代进口的量子计算软硬件及应用产品，形成一批相关技术专利，掌握国际行业标准制订的话语权。　　获批后，该中心也将承担更多的基础研究和应用研究领域重大科学问题攻关，加速量子计算关键技术研发和产业化进程，更好地驱动国内工业部门与中心推进量子计算与行业应用场景的深度融合。　　据了解，本源量子是国内首家将量子计算推向商用领域、国内唯一可实际交付量子计算机整机并使用的企业，从测控系统、操作系统、应用软件到云平台进行整机全栈式布局，立志“为量子计算贡献中国力量”。目前，本源量子已经推出搭载24比特的超导量子计算机并可投入实际商用，60+比特的超导量子计算机正在研发中。　　“科学技术的发展深刻影响着国家的前途和命运，关乎人民的幸福安康。量子计算机具有经典计算机指数级提升的算力，它可以运用在军事、密码破译等方面。同时，量子计算又可以模拟分子结构，将在新材料研发、生物医药、金融分析、人工智能等领域发挥重要的作用，彻底颠覆现有的行业格局。因此，提升自主创新能力在量子技术领域显得尤为重要。”本源量子总经理张辉深有感触地说：“放眼全球，发达国家和地区都在进行量子计算的研发，美国更是在全球部署它的量子计算机计划。这迫使中国人必须要在量子科技上坚持自主研发，决不能再落人后。”　　立足科技成果落地转化：为应用探索带来新的契机　　技术创新中心的建立，也将为未来应用探索带来新的契机。从2018年开始，本源量子就牵头成立了本源量子计算产业联盟，成员企业单位包括金融建模、海洋超算、轮船制造、传感应用、人工智能、低温制冷、生物科技、大数据等领域，并与相关高校、行业用户共同探索量子计算应用场景，获得了良好的应用案例。　　“任何一项科研技术的攻关最终都是为了服务生产生活，不断探索落地应用。从全栈式开发开始，本源量子就在造量子计算机的同时，不断加深量子计算在各行业领域的应用。今后，技术创新中心将利用该联盟成熟的上下游生产制造、应用及教育科普平台，加强量子计算及其应用产业前沿和关键共性技术研发，促进量子计算机应用技术转移转化和商业化应用，推动量子计算产业链快速发展壮大，推动我国量子计算产业集聚及生态圈形成，提高我国量子信息行业的国际地位。”张辉说。

近日，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳教授等在量子计算机研究方面取得了里程碑式的突破，相关研究结果被国际权威学术期刊《自然光子学》接收。在光学体系，我国科学家团队次实现利用高品质量子点单光子源构建了量子计算原型机，并且演示了其超越经典电子计算机（ENIAC）与晶体管计算机（TRADIC）的计算能力，向真正的“量子计算霸权”时代迈出了重要的一步。图1 玻色子抽样量子计算实验示意图。实验主要由单光子器件，多路解编器，低损耗光子电路（9模干涉仪），探测器等部分组成 “我们发现了两个关键的方法来达到高效的玻色子抽样：超低损耗的多光子干涉计与高效率，高纯度，不可分辨的多路解编的量子点单光子源。我们实施了3个，4个和5个玻色子抽样，计算速度比所有之前实验展示的高出了至少2,4000倍，大约比于人类历史上台电子计算机（ENIAC）与晶体管计算机（TRADIC）快10-100倍。这是单光子的量子机器次超越早期经典计算机。我们的工作是光学量子计算技术领域的一个崭新的开始，不仅仅是原理证明，此次搭建的量子机器实质性地超越了两代计算机原型机。”--中国科学技术大学上海研究院教授 陆朝阳 教授 图2 高效率与不可分辨的单光子源：(a)单光子器件计速率达9MHz，(b)单光子不可分辨率达到0.939。低损耗的多光子干涉计：多路解编器输入与9模干涉仪输出后的模式振幅(c)与相位(d)结果图3 3-，4-和5-玻色子抽样计算实验结果，工作频率分别为4.96kHz, 151Hz, 4Hz。实验证实量子光学计算机工作速度超过台电子计算机ENIAC与晶体管计算机TRADIC 在此之前，陆朝阳教授在2016年6月被《自然》评选为十位在科学界做出了巨大贡献的科学家之一，称为“中国科学之星”。“九层之台起于垒土”，从2016年到2017年的现在，该科研团队连续发表了一系列的量子计算相关文章，本次的量子计算实验结果是建立在扎实的基础之上的。 此次量子计算实验中的单光子器件（高效率与不可分辨的单光子源），陆老师课题组使用的是德国attocube公司生产的attoDRY低温恒温器，低温位移台与扫描台，低温物镜等设备。我们也相信两位老师定能在量子领域再次攀登科研高峰。中科大科研团队近期相关发表文献：次实验量子计算论文：High-efficiency multiphoton boson sampling (Nature Photonics, 2017)次实现10光子纠缠论文：Experimental ten-photon entanglement, arXiv:1605.08547, Phys. Rev. Lett. (2016)单光子器件论文：Time-bin-encoded sampling with a single-photon device (PRL, 2017)高不可分辨率单光子源论文：On-Demand Single Photons with High Extraction Efficiency and Near-Unity Indistinguishability from a Resonantly Driven Quantum Dot in a Micropillar (PRL, 2016)相关产品链接：高精度纳米位移台http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C168197.htm无液氦低温强磁场共聚焦显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/C159541.htm低温强磁场纳米精度位移台http://www.instrument.com.cn/netshow/C80795.htm

4月2日，合肥本源量子计算科技有限责任公司和合肥晶合集成电路股份有限公司共建量子计算芯片联合实验室签约仪式在合肥举行。省领导邓向阳、张红文出席签约仪式，省发展改革委相关负责同志主持，合肥市政府、省科技厅、省经济和信息化厅相关负责同志参加。量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。安徽省委、省政府高度重视量子科技产业发展，“十四五”将加快建设量子科技创新成果策源地和产业发展集聚区，形成量子科技产业创新链，打造具有全球影响力的“量子中心”。本源量子和晶合集成分别是量子计算和驱动芯片代工领域的龙头企业，双方的合作，是充分发挥量子计算和晶圆制造技术优势、共建创新联合体的一次探索，为新一代信息技术产业生态构建提供了新的路径。双方共建的安徽省首个量子计算芯片领域联合实验室，将在极低温集成电路领域进行工艺合作开发以及工程流片验证，实现从芯片设计到封装测试全链条开发。联合实验室的建设，将对量子计算芯片集成化发展、填补国内制造空白、加快应用落地具有重要的推动作用。量子科学技术受到广泛关注主要是由于其可以突破信息和物质科学技术的经典极限。量子科学技术主要研究方向包括量子通信，量子计算和量子精密测量。除了本源量子的量子计算外，以国仪量子为代表的量子精密测量产业也备受关注，量子精密测量的基本原理是利用磁、光与原子的相互作用，实现对各种物理量超高精度的测量，可大幅超越经典测量手段。目前量子精密测量已在生物与医疗、食品安全、化学与材料科学等领域显示出其独特的优势和广阔的应用前景。但我国量子精密测量在系统工程化和实用化仍有待探索，科研成果转化应用机制不成熟，产业合作和推动力量有限。为推动量子精密测量产业化进程，2021年4月23日，第十五届中国科学仪器发展年会（ACCSI2020）将召开量子精密测量产业化发展论坛，邀请领域内技术专家教授、研究院、技术公司、资本投资专家等，共同研讨如何推进并加快量子精密测量产业化。现诚邀各领域相关从业人员参加学习 ! （报名参会）ACCSI 2021“量子精密测量产业化发展论坛”邀请报告及报告嘉宾一、论坛时间：2021年4月23日 9:00-12:00　　二、论坛地点：无锡融创万达文华酒店　　三、参会嘉宾：领域内技术专家教授、研究院、技术公司、资本投资专家；相关仪器企业及上下游企业董事长、总经理、总工、市场总监、研发总监、销售总监等。　　四、会议形式：现场会议 / 线上会议内容嘉宾国仪量子：引领量子精密测量技术产业化国仪量子 联合创始人、CEO贺羽皮秒高重频相干脉冲产生及量子光学应用复旦大学 教授吴赛骏量子测控系列新品在量子精密测量领域的应用国仪量子 测控事业部总经理吴亚量子精密测量在地球物理探测中的应用国仪石油技术（无锡）有限公司 系统工程师孙哲新型电子信息功能材料的原子构筑和性能调控中国科学技术大学 教授廖昭亮基于量子精密测量的科学仪器——从系综到单自旋国仪量子 高级应用工程师代映秋2021第十五届中国科学仪器发展年会(ACCSI2021)将于2021年4月21-23日在无锡市召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会，经过14年的发展，单届参会人数已突破1000人，被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯论坛”。ACCSI2021以“创新发展，产业共进”为主题，力求对过去一年中国科学仪器产业最新进展进行较为全面的总结，力争把最新的产业发展政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势、最新的科学仪器研发成果等在最短的时间内呈现给各位参会代表。会议期间将颁发 “年度优秀新品”、 “年度绿色仪器”、“年度行业领军企业”、“年度十大第三方检测机构”、“年度售后服务厂商”、“年度网络营销奖”“年度人物”等多项行业大奖，引领科学仪器产业方向。参会咨询报告及参会报名：010-51654077-8124 13671073756 杜老师 15611023645李老师 赞助及媒体合作：010-51654077-8015 13552834693魏老师微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn （注明单位、姓名、手机）咨询报名。报名链接：https://insevent.instrument.com.cn/t/qK 报名二维码扫描二维码查看最新会议日程

联网就能用上全球领先的量子计算机？这一梦想正走进现实。5月31日，科大国盾量子技术股份有限公司携手弧光量子等合作伙伴发布新一代量子计算云平台，接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机。这不仅刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录，也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台，将进一步推动量子计算软硬件发展及生态建设。　　据中国科学技术大学教授、“祖冲之号”量子计算总师朱晓波介绍，比特数是衡量量子计算机可实现的计算能力的重要指标，中国科大“祖冲之号”研发团队在原“祖冲之号”66比特的芯片基础上做出提升，新增了110个耦合比特的控制接口，使得用户可操纵的量子比特数达176比特。除了比特规模，在其他涉及量子计算机性能的连通性、保真度、相干时间等关键指标上，“祖冲之号”云平台接入的新一代量子计算机的设计指标也瞄准国际最高水平，不断在实际中调试提升其性能。　　据悉，量子计算云平台旨在通过云技术连接用户与量子计算设备，支持用户远程进行量子计算实验和开发等。但由于量子计算机研发门槛极高、运行环境严苛、辅助设备复杂等，目前全球接入量子计算真机的云平台很少，更缺少能实现量子优越性的高性能量子计算机。此前，中国科大研究团队构建了66比特可编程超导量子计算机“祖冲之号”，是目前全球仅有的2台完成了“量子计算优越性”里程碑实验的超导量子计算机。但“祖冲之号”量子计算机需要服务于重大科技攻关项目，难以满足外部体验和使用的需要。　　为了将高性能的量子计算机真机开放给社会，多方合作、产学研协同的新一代量子计算云平台项目因此诞生。其中，量子创新研究院提供了“祖冲之号”同款量子计算芯片，国盾量子提供了测控设备等硬件设施，承担了整机和云平台系统的搭建及运维工作，与中电科十六所、中科弧光量子等合作研制开发了关键核心器件、国产量子程序编译语言和软件，共同建设了新的176比特超导量子计算机并上线云平台。　　“祖冲之号”量子计算常务副总指挥、国盾量子董事长彭承志认为，量子计算未来可为密码分析、人工智能、气象预报、资源勘探、药物设计等所需的大规模计算难题提供解决方案，其中量子计算云平台是量子计算走向应用的重要一步。对于社会大众来说，可以利用量子计算云平台进行科普，亲身体验简易的量子计算编程和图像实验等；对于更广泛的产业用户来说，可远程访问具备量子优越性潜力的量子计算机，能进一步发展量子编程框架，进行应用探索；高性能量子计算机和开放共赢的云平台的发布，也将促进中国量子计算自主可控产业链发展，有助于量子技术和产业生态的健康发展。　　彭承志表示，量子计算现阶段正处于从原型机到专用机的攻坚时期，我们集合所有力量，就是希望以实现通用量子计算为目标，探索出一条切实可行的道路。

量子计算机从实验室走向产业化应用的步伐正在加快。北京玻色量子科技有限公司日前发布了自研100量子比特相干光量子计算机——“天工量子大脑”，该成果目前已在通信、金融、生物医药、交通等产业领域进行了真机应用测试。量子计算，是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。随着电子计算机赖以提升算力的摩尔定律逐渐走到尽头，人们对新一代计算工具无比渴求，量子计算机正是备受关注的新一代计算工具的代表。量子比特是量子计算机的基本信息单元，当前，在实验室里制备单个或少量的量子比特对量子物理学家来说已经不再是难题，如何制备出成百上千的量子比特并使其在系统中稳定运行，成为量子计算技术从实验室走向产业应用的最大挑战。据悉，“天工量子大脑”具有100个计算量子比特，可以解决最高超过100个变量的数学问题，已达国际领先水平。此外，它还实现了上百规模光量子之间的“全连接”控制，具备完整的可编程能力，也就是对应不同的应用场景和不同算法时硬件无需修改，完全通过软件配置就能实现可扩展、可编程，充分利用光量子计算优势，极大降低了实际问题的建模复杂度。公司首席技术官魏海介绍，当光穿过非线性材料时，其光子的波长和相位都会发生变化，在精准控制其能量和相位的过程中，在相空间会出现量子叠加态效应，这也是“天工量子大脑”实现加速计算的根本原因，玻色量子技术团队利用该效应，完成了100光量子比特的并行加速计算。为了满足光量子存储运算的极高精度需求，实现超过100个量子比特的存储，技术团队自主研发了一款光量子计算专用光纤恒温控制设备——“量晷”，该设备能将光纤的温度变化稳定在千分之一摄氏度量级，即能够做到0.001摄氏度的温度稳定维持，有效避免环境温度波动带来的光纤内存长度误差。为了导入计算问题的参数矩阵，玻色量子自研了光量子测控一体机——“量枢”，集光量子测量反馈、系统状态检测、计算流程控制等功能于一体，同时控制、读取和执行快速反馈来操控100个计算量子比特。量子计算应用在产业的实际场景中，究竟有何优势？平安银行LAMBDA创新实验室负责人崔孝林介绍，其在“天工量子大脑”上实现了对德国信用数据集特征筛选计算的加速，在不到一毫秒的时间内完成了相关问题的求解。这一计算速度与传统的经典计算机最优算法相比，至少实现了100倍加速。北京航空航天大学教授、数据智能与智慧管理工信部重点实验室主任吴俊杰也举例说道，在复杂环境下的动态决策问题困扰了其很久，量子计算为其提供了新的解决思路和技术路径。北京量子信息科学研究院科研副院长、清华大学物理系教授龙桂鲁说，在量子计算机的多种技术路径里，“天工量子大脑”所属的相干伊辛机是最经济实用的，也是当前具产业化应用条件的方向之一。据悉，玻色量子2020年11月成立于北京朝阳区，其团队来自斯坦福、清华、中科院等顶尖院所，目前其成果已率先在金融、通讯、生物医药、交通等领域进行了应用探索，推动光量子计算领域实用化与产业化。3个月前，因“天工量子大脑”在通信、金融等领域的巨大潜力，玻色量子团队获得了中国移动的产业投资，这也是量子计算行业里首例来自产业领域的战略投资。