科研好帮手！量旋三角座助力武汉大学课题组解锁新论文

2025.09.04 · 企业新闻量旋三角座量子计算机量子教育

武汉大学作为国内量子物理与核磁共振（NMR）研究的核心机构，其物理科学与技术学院及人工微纳结构教育部重点实验室长期深耕量子控制、多自旋系统动力学等前沿领域。在探索“弱耦合多自旋系统中自由感应衰减（FID）信号的调控机制”课题时，团队面临两大核心需求：一是需要稳定、精准的量子态制备与操控平台，实现对复杂自旋系统的精准干预；二是需要兼容 NMR 实验的集成化设备（集成射频控制、信号处理、样品控制功能），支持热态与赝纯态（PPS）的信号对比测量及长时实验稳定性保障。

量旋科技推出的 “量旋三角座”，作为集教学与科研于一体的桌面型量子计算机，凭借量子态调控、脉冲序列生成等核心优势，精准匹配上述需求，成为武汉大学团队的理想选择。双方基于科研目标达成合作，量旋三角座被纳入武汉大学教学科研设备体系，为量子控制、量子计算研究、多自旋系统动力学等多领域实验提供关键支撑。

合作内容，从设备赋能到科研协同

合作中，武汉大学购入量旋三角座作为科研设备，率先应用于 “弱耦合多自旋系统中 FID 信号的量子控制” 课题。量旋科技提供全方位硬件支持：

设备适配与稳定环境构建：量旋三角座的高稳定性磁场模块与精准脉冲控制单元，快速适配 NMR 实验系统，为三氟碘乙烯（C₂F₃I）液体样品中氟核自旋系统提供稳定观测环境。
量子态制备技术支撑：针对 PPS 制备核心需求，依托平台的量子态初始化与读出功能，团队高效制备出与纯态观测效果一致的 PPS ，为热态与 PPS 的 FID 信号对比奠定基础。
实验数据可靠性保障：平台的多组实验重复校准功能，确保 100 次数据平均后的统计稳定性，为理论验证提供高质量实验依据。

科研论文案例，量旋三角座赋能量子调控研究取得进展

依托量旋三角座，武汉大学团队完成研究《Control of free induction decay with quantum state preparation in a weakly coupled multi-spin system》（arXiv:2309.00793v1），核心成果如下：

传统 NMR 实验中，弱耦合多自旋系统的 FID 信号因自旋耦合（J - 耦合）常呈振荡特性，偏离理想单指数衰减。团队提出利用量子控制制备 PPS 的解决方案，理论上可抵消 J 耦合调制，使 FID 信号回归 “仅噪声主导的单指数衰减”。

实验以 C₂F₃I 分子的三氟核自旋系统为对象（弱耦合特性为典型模型），对比发现：热态下 FID 信号受 J 耦合调制，呈现振荡衰减；而利用量旋三角座 Ⅱ 制备的 PPS（如 | 101⟩态）可有效抵消耦合干扰，使 FID 信号呈单指数衰减，与理想模型一致（见图2）。通过平台的数值模拟接口与实验测量功能，结合100 次实验重复，证实了理论预测的可靠性（见图3）。

量旋三角座，量子科研的 “多面手” 平台

量旋三角座作为集教学与科研于一体的桌面型量子计算平台，核心特性完美适配科研需求：

高稳定性磁场：其磁场均匀性小于1ppm，频谱分辨率更高；锁场技术确保射频场和自旋频率共振，控制更精准。
精准量子态操控：集成高精度脉冲发生器，可实现量子比特自旋的任意控制。
态制备与读出集成：高效制备 PPS，搭配高灵敏度探测器实现 FID 信号实时采集。

多应用场景，从基础研究到学科教学赋能

作为桌面型核磁量子计算机，量旋三角座的功能特性使其成为量子计算相关研究的理想设备，可支持量子算法演示、经典 - 量子混合编程、底层原理研究等多类场景：

量子算法真实演示：拥有三量子比特真实系统，可实现任意单、双、三比特量子逻辑门；结合量子计算操作软件 SpinQuasar，可完成至少 40 个单比特门及 8 个多比特门的量子门深度操作。
经典 - 量子混合编程：支持 SpinQit 软件工具包，可通过 Python 编写量子算法，结合经典程序逻辑实现混合编程。
量子计算底层原理研究：开放脉冲控制、信号采集、系统参数调节等底层功能，助力从物理原理层面设计量子控制逻辑，深化对量子比特演化规律的理解。
远程访问支持：支持网络远程访问量子硬件，提供主副软件一拖多模式，满足多用户同时使用需求。