量子教育新范式:全场景课程体系助力科技人才培养
2025.05.26 · 技术博客
在量子科技加速向各领域渗透的时代背景下,量旋科技依托自主研发的核磁量子计算机产品线,构建了一套覆盖大学至中小学的全场景量子教育解决方案。这一体系以 "理论与实践深度融合" 为核心理念,通过定制化课程设计与真实设备操作,为不同学习阶段的人群提供了阶梯式知识获取路径,成为推动量子科技教育普及的创新范本。

一、全链条课程体系:打通教育场景壁垒
量旋科技的课程体系突破传统教育边界,形成 "基础普及 - 专业深化 - 科研拓展" 的三维架构:
1、K12 启蒙层 针对中学生设计的量子计算理论课程,采用 "经典计算过渡 + 量子概念具象化" 教学法。例如深圳中学的课程中,学生通过便携式量子计算机量旋双子座 Mini,在触摸屏上直观观察量子叠加态的实验现象。课程内容融入线性代数基础与量子算法思维训练,通过棋牌类互动游戏降低理解门槛,使抽象概念转化为可操作的学习体验。
2、高校专业层 为大学物理、计算机等专业打造的实验课程,配备 3 比特核磁量子计算机量旋三角座。西澳大学的实践显示,学生通过真实设备完成 Bell 态制备、Shor 算法模拟等实验,不仅验证了理论知识,更掌握了脉冲序列编辑等硬件级操作技能。课程体系还包含量子计算云平台(量旋云)和编程工具包(SpinQit),支持跨平台开发与多比特量子算法实践。
3、科研拓展层 针对研究生和科研人员的进阶课程,提供开放物理硬件层级的实验环境。哈工大(深圳)通过量旋三角座开放的脉冲序列编辑功能,引导学生开展高精度量子门优化研究,部分成果已转化为科研课题。这种 "设备 + 课程 + 课题" 的三位一体模式,有效缩短了从理论学习到科研实践的转化周期。
二、教学模式创新:重构量子教育生态
1、设备即教材:核磁量子计算机本身成为动态教学载体。其内置的拉比振荡观测、BCS 模型模拟等实验方案,使学生在操作中理解量子态调控原理。设备免维护、室温运行的特性,彻底打破了传统量子设备对实验室环境的严苛要求,实现了 "教室即实验室" 的教学场景革命。
2、师资双轨制:除高校教师外,量旋科技组建了由量子算法工程师、实验教学专家构成的专业团队。在深圳中学的课程开发中,企业专家与校方共同设计了 "兴趣班 - 选修课 - 科研项目" 的进阶路径,通过动态调整教学策略,解决了基础教育阶段知识衔接的难题。
3、资源模块化:课程资源库包含实验教案、仿真工具、算法案例等模块,支持教育机构按需定制。例如蚌埠医科大学与量旋合作开发的量子计算数据医学课程,将量子算法应用于医学影像处理,开创了跨学科人才培养的新模式。
三、实践成效验证:从理论到应用的跨越
1、高校科研转化:西澳大学通过量旋设备开设量子信息与计算课程后,学生科研参与率提升 40%,相关课题获澳大利亚国家科研基金支持。
2、基础教育创新:深圳中学的量子计算选修课成为热门课程,学生在操作便携式量子计算机过程中,对量子纠缠等概念的理解深度超过传统教学模式的 70%。
3、产业人才储备:本源量子与近 40 所高校合作建立量子实验室,培养出既懂算法设计又能操作真机的复合型人才,填补了国内量子产业的技能缺口。
这种 "设备 + 课程 + 服务" 的立体化教育模式,正在重塑量子科技人才的培养路径。随着量子教育政策的持续加码(如教育部 2024 年本科专业设置新政),量旋科技的全场景课程体系将成为推动我国量子科技教育高质量发展的重要引擎。通过将前沿技术转化为可触摸的学习体验,这一创新实践正在为未来科技竞争培育具备量子思维的新一代生力军。