百年交大×量旋科技：共建“8+2+X”量子实验创新课程，打造量子教育“强基样本”

在全球量子科技加速发展、我国将其列为 “十四五” 战略重点的背景下，量子科技作为国家战略需求，对高校科研突破和人才培养提出了双重要求。

作为中国物理学科重镇，西安交通大学物理学院肇始于1928年的交通大学物理系，百年积淀形成“起点高、基础厚、要求严、重实践”的办学特色。依托深厚的学科底蕴，学校前瞻性布局量子信息处理、量子计算等前沿领域，成为首批将量子计算基础纳入“强基计划”培养方案的高校之一。

针对传统实验课程中存在的学科交叉融合不足、实践场景与产业需求脱节等问题，西安交大着手建设 “量子信息技术创新实验课程”，完善强基计划培养体系，量旋科技深度参与其中，推动量子教育从理论传授向真实场景应用转型。

一、师资与科研双轮驱动，筑牢量子教育根基

西安交大物理学院聚焦学科前沿，在理论物理领域深耕量子可积系统、冷原子量子模拟等方向，光学领域攻关超分辨成像、量子测量、量子信息与量子计算等关键领域，形成基础研究与应用探索并重的学科生态。

其中由张沛教授领衔的跨学科团队，汇聚物理、计算机、电子工程等多学科骨干，深耕量子教育与科研，构建 “理论 — 实践 —  创新” 全链条培养体系。在实验课程体系建设中，团队针对 “重理论轻实践” 的传统教学痛点，创新性提出 “T 形结构”——“两横一纵” 的量子信息技术实验课程建设思路：

● 横向拓展：融合通信、测量、计算机等技术，理工交叉融合多项工程技术手段，横向拓展量子实验课程宽度；引入“量旋双子座 Mini便携式核磁量子计算机（下称量旋双子座Mini）”设备，联合企业开展 “双师制” 教学，将产业实践融入课堂，延伸课程广度。

● 纵向深入：依托重点实验室，将 “光镊技术”“原子喷泉钟” 等科研成果转化为实验项目，指导学生参与量子信息相关前沿课题，实现从理论到技术探索的能力跃升。

二、8+2+X创新实验体系：从原理验证到产业衔接的全链路培养

为破解传统实验教学“重理论轻实操”难题，西安交大推出“8+2+X”量子信息技术创新实验课程体系，引入多台“量旋双子座Mini”成为核心硬件支撑，实验课程内容包括：

● 8大核心基础实验：其中量子态制备（如Bell态生成）、量子逻辑门操作、拉比振荡观测等经典实验内容，可通过“量旋双子座Mini”设备图形化界面快速上手，完成从量子比特定义到量子算法调试的全流程操作；

● 2大虚拟仿真：即铯原子喷泉钟、光的轨道角动量探秘实验，通过线上虚拟仿真的实验方式，帮助学生更好的理解理论知识和物理原理；

X项科研创新：鼓励学生利用学院实验平台，参与科研创新。量旋科技也可提供量子计算云平台、芯片设计等服务，支持高年级学生开展进阶科研工作。

三、“量旋双子座Mini”：重新定义量子计算教育设备标杆

量旋科技为西安交大定制的“量旋双子座Mini”具备三大核心优势，精准匹配高校教学需求：

1. 操作便捷性革新教学体验：体积小且无需低温真空环境，可直接部署于普通实验室，单台设备支持4-6人小组实验，使量子计算实验从“科研专属”变为“本科标配”。

2. 多层次学习框架覆盖全学段：底层支持Python编程对接科研需求，上层提供图形化拖拽界面降低入门门槛，配套《量子计算实验指导手册》（量旋联合编写），实现从基础教学到科研实战的无缝衔接 。

3. 产教融合深度赋能：量旋科技一站式量子教育解决方案能力，可提供全链条资源，依托量旋双子座Mini，也能深度整合量子计算云平台、SpinQit 编码框架等技术，为学生提供贴近企业级开发场景的实践机会，实现真实产业需求与实验教学的无缝对接。

2023-2024 学年，开设量子信息创新实验课程覆盖物理强基 2020、2021 级学生，反响良好。未来计划面向全校理工类专业开设基础实验课程，为相关本硕学生的实训、竞赛、毕设及科研训练提供支撑，扩大覆盖面与影响力。

截至 2024 年 12 月，量子信息与量子光学创新实践平台已接待省内外 10 余所高校来访交流，各校围绕实验课程建设展开研讨，对创新课程体系获高度评价并发挥示范效应。

四、分层解决方案：从课程建设到生态构建

量旋科技针对高校需求推出差异化方案：

专业新建：一站式解决方案

可为刚获批建设“量子信息科学”新型前沿交叉学科专业的高校，提供 “教材 + 设备 + 师资培训” 一体化服务，快速搭建学科培养体系。

学科升级：模块化融合方案
针对物理、计算机等传统优势专业的学科升级或实验课程拓展需求，可通过 “量旋双子座 Mini” 无缝对接原有实验体系，助力学科升级。例如西安交大将量子计算（线上线下虚实结合）实验，融入到 8+2+X 创新实验体系中。

生态共建：产学研一体化平台

量旋科技自主打造了一款开放物理底层控制、链接真实量子计算体系的量子计算云平台，同时具有多达24比特高性能模拟平台，可承载科研工作者研究需求，实现“教培—科研—应用”的闭环。


 结语：当百年学府遇见量子教育“新基建”

西安交大的实践证明，量子教育的系统化升级，关键在于“打破学科壁垒、弥合产学鸿沟”。量旋科技以教育级量子计算实验平台为支点，不仅提供硬件设备，更构建了“教学内容研发—实验场景落地—科研成果转化”的一站式解决方案及服务。

随着量子科技写入“十四五”规划，量旋科技愿与更多高校携手，让量子计算教育从“少数人的科研圣殿”走向“培养新质生产力的主战场”，为我国量子科技产业输送“懂原理、会操作、能创新”的复合型人才。