量子教育:开启未来科技之门的钥匙

2025.03.19 · 技术博客

量子科技作为前沿领域,正逐渐展现出其巨大的潜力。从量子计算到量子通信,从量子测量到量子模拟,量子科技的每一项突破都可能引发一场新的科技革命。而在这场科技革命的背后,量子教育的普及与推动显得尤为重要。它不仅是培养量子科技人才的关键,更是推动量子科技发展、实现科技强国战略的重要支撑。

 

随着量子科技产业化进程的加速,各领域对专业人才的渴求呈井喷之势。据国际权威咨询机构麦肯锡研究表明,截至 2021 年,全球量子计算领域的年度专业毕业生人数与岗位招聘需求之比高达 1:3,人才缺口触目惊心。这种严峻的人才短缺现状,迫切呼吁加强量子教育体系建设,源源不断地培育出契合行业发展需求的专业人才,为量子科技的持续腾飞提供坚实的智力支撑 。

 

为填补量子科技领域巨大的人才缺口,在国家政策的大力扶持与推动下,我国在量子教育领域积极布局,从院校专业开设到企业投身参与,正全方位构建量子教育体系,力求为量子科技的持续发展提供充足的人才储备。

 

政策支持:推动量子科技发展

 

量子科技作为我国 “十四五” 期间重点布局的战略科技领域,受到国家层面的高度重视。自 2010 年起,在全国两会等重要会议上,量子信息科技相关政策逐渐从基础理论研究,向产业化和应用落地方向转变。2021 年 3 月,“十四五” 规划明确提出,要聚焦量子信息领域,组建国家实验室并实施重大科技项目。2022 年 12 月和 2023 年 2 月,中央经济工作会议连续强调,要加快量子计算等前沿技术的研发与应用推广。到了 2024 年,政府工作报告进一步提出,要制定未来产业发展规划,开辟量子技术新赛道。

 

在政策大力扶持下,我国量子科技发展迅猛。截至目前,国内已有 13 所院校开设 “量子信息科学” 专业,为量子科技领域的人才培养奠定了坚实基础。

 

众多企业在国家政策的引领以及人才需求的驱动下也积极投身于量子教育领域,其中量旋科技表现尤为突出。它凭借自身完善的量子教育解决方案+优质的桌面型教学产品,在量子教育方面取得了令人瞩目的成绩。

 

量旋科技在量子教育领域的卓越贡献

 

一体化量子教育解决方案

 

量旋科技专注于量子信息教育,结合深入的理论教学和实际操作练习,通过定制化教室配置方案、专业教学培训团队和教育级量子信息实验设备,为量子人才培养提供软硬件一体化支持。解决方案覆盖教学、科研与科普等多个场景,旨在推动量子信息人才培育,促进科研创新,并促进量子技术的实际应用与发展。量旋科技的量子教育解决方案主要包括以下三个方面:教学产品、教学资源、培训服务,满足5大量子教育需求。

 

 

丰富的教学资源与课程体系

 

量旋科技根据不同教育阶段和场景,打造了完善的量子教育课程体系。对于大学阶段,针对具有大学物理基础的本科生或量子信息专业的本科生,设计了大学量子计算实验课程和理论课程。实验课程通过引入设备和教学内容,让学生深入了解量子信息和量子计算前沿知识,并掌握实验操作技能,从多个维度培养学生在量子科技领域的认知水平和工程能力。理论课程则系统地介绍量子计算的基本概念、原理、算法等知识,深化学生对量子技术的理解。

 

 

对于中学阶段,面向具有基本集合和向量数学知识的高中学生,定制了中学量子计算课程。该课程以浅显易懂的方式,引导学生了解量子力学基础概念、量子计算基本原理、线性代数基础知识、量子计算算法设计思路以及基础的量子计算编程知识。通过每节课的当堂练习和实操,激发学生的创新思维和问题解决能力,培养科学素养和批判思维,为未来高等教育的专业发展方向选择做好准备。同时,量旋科技还提供了丰富的配套教学资源,如教学课件、实验教案、教学视频以及量子游戏等赛级资源,为教师教学和学生学习提供了有力支持。

 

 

专业的师资培训服务

 

量旋科技组建了由业内知名专家和讲师构成的专业师资团队,全力提升教师在量子计算领域的专业能力。团队成员包括德克萨斯州大学达拉斯分校物理学教授曾蓓、四川师范大学物理与电子工程学院讲师侯世尧、清华大学量子计算博士冯冠儒以及北京师范大学物理学系的孙远等。他们在量子计算研究领域经验丰富,为师资培训提供了坚实的理论与实践基础。

 

 

在培训方式上,量旋科技分知识和技能模块对老师进行全面培训,培训过程包含讲解、讨论、教师演练指导等步骤,确保老师能够深入理解每个模块的内容。培训由行业专家授课,详细介绍教学目标、课程体系和课程特点,让老师对整个量子计算课程有清晰的认识。同时,安排针对量子计算机的真机实操环节,将专业教具、系统课件和教师授课有机结合,强化老师的学习效果和实践教学能力。通过系统性培训,帮助参训教师深化量子计算教学能力,为量子教育培养了大量优秀师资。

 

广泛的科研合作与教学成功案例

 

科研合作

 

量旋科技积极与高等教育机构和科研组织建立合作关系,为量子计算领域的科研工作提供深入支持。与香港科技大学合作开展的 “Dual - Capability Machine Learning Models for Quantum Hamiltonian Parameter Estimation and Dynamics Prediction” 研究,引入了具有双重功能的机器学习模型,并在核磁共振量子计算体系以及超导量子计算体系上验证了模型的有效性。

 

 

除此之外,还与武汉大学合作提出了将核磁共振和量子态制备技术相结合控制弱耦合自旋系统中自由感应衰变信号的方法,并通过数值模拟和实验测量验证了理论正确性。与哈工大(深圳)共建的量子信息联合研究中心,围绕量子计算和量子通信展开 9 个方向的细分课题研究,推动了量子信息领域的产业化落地。

 

量旋科技教学成功案例

 

在教育领域,量旋科技的解决方案在多所高校和中学取得了显著成果。北京理工大学利用量旋科技的教育级量子计算机和配套课程,革新了教学模式,提高了教学效率和学生学习体验,已有几百名学生选修并完成多个量子精密测量实验。

 

 

香港科技大学通过量旋科技的综合解决方案,成功建设了高标准科研环境,促进了产学研合作和人才培养。西澳大学借助量旋科技提供的设备和教案资源,提升了教学体验,推动了科研创新。在中学方面,桂林首附中学、深圳市格致中学、深圳中学等通过量旋科技的支持,成功搭建量子计算教学体系,提升了教师教学能力,培养了学生对量子科技的兴趣和创新能力,在教学和竞赛中取得了优异成绩。

 

关于量旋

 

量旋科技成立于 2018 年,是一家专注于量子计算产业化与普惠化的一站式解决方案服务商。公司以技术研发与商业拓展 “双轮驱动” 为战略方针,通过布局教育级核磁量子计算机、产业级超导量子计算机、量子计算云平台及应用软件,积极赋能科研教学、药物研发、金融科技、人工智能等前沿领域。量旋科技携手合作伙伴构建场景化解决方案,推动量子计算融入千行百业,使其成为切实可用的生产力工具。

 

 

目前,量旋科技的产品已远销全球 30 多个国家和地区,是全球首家将量子计算产品推广至五大洲的企业。公司推出了全球首台桌面型量子计算机 “双子座”,并作为中国首家企业向海外出口超导量子芯片,在量子计算领域成绩卓著。