国产量子计算机:从科研高地走向教学课堂的创新突破
2025.09.15 · 技术博客 国产量子计算机
在全球科技竞争日益激烈的当下,量子计算作为颠覆性的前沿技术,正成为各国角逐的战略高地。不同于传统计算机基于二进制的信息处理方式,量子计算机利用量子叠加、量子纠缠等独特物理特性,可在特定问题上实现指数级的运算速度提升,有望解决药物研发、材料设计、密码破解等经典计算机难以攻克的难题。而在这一领域,中国企业正凭借自主创新,不断打破技术壁垒,推动国产量子计算机从实验室走向更广泛的应用场景,其中量旋科技便是极具代表性的一员。
提到国产量子计算机,很多人会先想到复杂的科研设备与遥远的技术愿景。但事实上,随着技术的迭代与普及,国产量子计算机已逐渐走进高校课堂、科研实验室,成为培养量子人才、推动技术落地的重要载体。量旋科技作为国内量子计算领域的先行者,始终专注于核磁共振量子计算技术路线,凭借小型化、高稳定性、低成本的产品优势,打造出多款适配不同场景的国产量子计算机,让 “触手可及” 的量子计算成为现实。
量旋双子座 Lab:高校量子教学的 “实战利器”
在量旋科技的产品矩阵中,量旋双子座 Lab 量子计算实验平台是面向高等教育的核心产品。这款全栈式实验平台基于核磁共振量子计算原理,搭载先进的射频技术与小型化量子系统,专为教室环境设计,是本科生与研究生学习量子计算的 “实战利器”。
对于零基础的学生而言,它能引导使用者从底层原理出发,完整参与 “认识量子系统 — 测量量子系统 — 控制量子系统 — 实现量子任务” 的全过程:通过设计量子线路、调试脉冲波形,亲手完成 Grover 算法实验中的初始化、标记、振幅放大等步骤;借助密度矩阵数据表、柱状图等直观的实验数据呈现,清晰理解量子叠加态、量子门操作的物理意义。
不仅如此,该平台还支持量子模拟、量子精密测量、量子通信等多元技术实验,更换实验样品、搭配外围设备即可拓展实验场景,完美适配高校物理实验、现代物理实验等课程需求,真正实现 “教师开箱即用,学生开箱即学”。
量旋双子座 Mini/Mini Pro:量子普及的 “移动课堂”
如果说双子座 Lab 是高校实验室的 “教学主力”,那么量旋双子座 Mini/Mini Pro 2 比特便携式核磁量子计算机则是量子计算普及的 “轻便先锋”。这款设备仅重 14Kg,尺寸相当于一台小型打印机,内置触摸屏与完整操作系统,无需外接其他设备即可独立运行。
它支持所有单比特与双比特量子逻辑门的真实实现 —— 从基础的 Pauli-X 门、Hadamard 门,到复杂的 CNOT 门、SWAP 门,使用者可通过图形化编程或 Python-based 的 SpinQit 工具包,自由设计量子算法。无论是课堂上的量子门操作演示,还是学生课后的自主实验练习,双子座 Mini/Mini Pro 都能轻松胜任。
更值得一提的是,它内置了从入门知识到实战习题的完整量子课程,涵盖量子比特、经典 - 量子计算过渡、量子算法设计等内容,让不同知识背景的受众都能快速入门量子计算,堪称 “移动的量子课堂”。
量旋三角座 Ⅱ:科研创新的 “进阶平台”
对于有更高科研需求的用户,量旋三角座 Ⅱ3 比特桌面型核磁量子计算机则提供了更强大的性能支持。作为一款 3 比特量子计算设备,它可实现任意单、双、三比特量子逻辑门操作,结合 SpinQuasar 软件,能完成至少 40 个单比特门、8 个多比特门深度的量子算法,满足量子优化、量子动力学模拟等研究场景的需求。
与其他产品相比,三角座 Ⅱ 的核心优势在于 “开放与自由”:它开放脉冲序列编辑、信号采集、系统参数调节等底层功能,研究者可从物理原理层面设计量子控制逻辑,深入探索量子比特的演化规律;同时支持远程访问与多人共享,通过接口调用即可实现网络远程操控,适合科研团队协作开展实验。
此外,它在室温环境下即可稳定运行,相干时间长达 15s(T1)与 400ms(T2),单比特门保真度 0.99,双比特门保真度 0.97,兼顾了性能与易用性,既是科研人员的 “得力助手”,也是高端量子教学的 “进阶平台”。
国产量子计算机:赋能人才培养与产业创新
从 2 比特的便携式设备到 3 比特的科研级平台,量旋科技的国产量子计算机产品始终围绕 “教育普及” 与 “科研创新” 两大核心场景,以核磁共振技术为根基,不断突破小型化、稳定性、易用性的技术瓶颈。相较于国外同类产品,这些国产量子计算机不仅在性能上不相上下,更在本土化适配与成本控制上具备显著优势 —— 无需依赖进口核心部件,可根据国内高校课程体系、科研需求定制实验方案,且维护成本低、性价比高,完美契合国内量子人才培养与技术落地的需求。
如今,国产量子计算已不再是遥不可及的 “黑科技”,而是通过量旋科技这样的企业,转化为可操作、可学习、可研究的实体设备。从高校课堂上学生亲手调试的量子线路,到科研实验室里不断优化的量子算法,这些国产量子计算机正悄然推动着量子信息科学的普及与发展,为中国量子产业培养后备人才,为未来量子技术的商业化应用奠定坚实基础。在不久的将来,随着技术的进一步成熟,国产量子计算机还将走进更多领域,书写属于中国的量子创新故事。