量子信息科学专业:校企协同育人,解锁未来科技密码

2025.09.04 · 技术博客 量子信息科学专业

在新一轮科技革命与产业变革的浪潮中,量子科技正成为全球竞争的战略制高点。作为承载量子科技人才培养核心使命的 “量子信息科学专业”,正从高校实验室走向产业应用前沿,成为连接理论创新与技术落地的关键纽带。2025 年 8 月,湖南工商大学与量旋科技的深度战略合作,不仅为华中地区量子信息科学专业建设树立了标杆,更让这一新兴专业的 “产学研用” 生态布局愈发清晰。

 

一、量子信息科学专业:为何成为高校布局新焦点?

 

随着我国对量子科技领域的战略投入持续加大,“量子信息科学” 从冷门研究方向升级为本科核心专业,背后是国家产业需求与人才缺口的双重驱动。据行业数据显示,当前我国量子科技相关岗位缺口超 10 万人,而具备理论基础与实践能力的复合型人才更是 “一才难求”,这也促使高校加速相关专业建设。

湖南工商大学作为湖南省属高水平特色大学,在 2025 年获批增设 “量子信息科学” 本科专业,正是瞄准了这一人才需求痛点。该校微电子与物理学院由湘江实验室陈晓红院士领衔,依托人工智能、智能制造等现有技术优势,将量子信息科学与集成电路设计、微电子工程等专业深度融合,还开设了电子信息与集成电路院士卓越班,旨在打破 “理论与产业脱节” 的传统培养模式。

贺龙辉副院长在谈及专业建设时提到:“量子信息科学不是孤立的学科,必须与产业需求同频共振。” 这一观点也道出了当前高校专业建设的核心思路 —— 不再局限于课堂理论教学,而是通过整合企业资源,让学生从入学起就能接触真实的量子技术应用场景,为未来就业或科研打下扎实基础。

 

二、校企协同:量旋科技如何为专业建设 “搭梯子”?

 

高校的专业建设需要产业力量的 “托举”,而量旋科技作为国内量子计算领域的领军企业,正以技术与资源优势,成为高校量子信息科学专业的 “合作伙伴”。2025 年 8 月 12 日,湖南工商大学与量旋科技签署战略合作协议,双方围绕 “人才培养、科研攻关、平台建设” 三大方向展开深度合作,为华中地区量子信息科学专业打造了 “从课堂到产业” 的全链条培养体系。

在人才培养层面,双方将共建校内外实践基地,联合开发课程与实训项目。不同于传统的 “单一导师制”,这里采用 “理论 + 产业” 双导师模式 —— 高校导师负责夯实学生的量子力学、量子算法等理论基础,量旋科技的工程师则带领学生参与实际项目,比如基于桌面型核磁量子计算机的实验操作、量子计算云平台的应用开发等。这种模式让学生既能掌握书本知识,又能熟悉产业界的技术标准与需求。

科研攻关方面,双方将聚焦量子计算与量子算法应用等关键领域。湖南工商大学的科研团队可依托量旋科技的核心技术,如我国首台海外交付的超导量子计算机整机、首枚超导量子芯片 “少微”,开展前沿研究;而量旋科技也能借助高校的学术力量,推动科研成果向产业应用转化。例如,双方可联合开发适用于金融、生物医药等领域的量子算法,让实验室的创新真正落地。

超导量子芯片

值得一提的是,量旋科技已为全球近 200 所知名高校提供量子教育与科研解决方案,包括杜克大学、清华大学、复旦大学等。此次与湖南工商大学的合作,更是将其成熟的 “校企协同” 模式复制到华中地区,为当地量子信息科学专业建设提供了可借鉴的经验。

 

三、硬件支撑:桌面型核磁量子计算机,让教学实验 “看得见、摸得着”

 

量子信息科学专业的教学离不开核心设备的支撑,而量旋科技的 “三角座 Ⅱ 3 比特桌面型核磁量子计算机”,正成为高校实验室的 “标配教具”。这款设备为何能成为专业教学的 “宠儿”?答案藏在其为教学场景量身定制的功能与优势中。

从教学需求来看,“三角座 Ⅱ” 解决了传统量子设备 “成本高、维护难、操作复杂” 的痛点。它支持室温稳定运行,无需低温环境或定期检修,维护成本几乎为零,非常适合高校实验室长期使用;同时,设备体积小巧(长宽高分别为 560mm、330mm、610mm),重量仅 44Kg,可轻松放置在实验室中,让学生近距离观察量子计算的运行过程。

在教学功能上,“三角座 Ⅱ” 能实现 3 个量子比特的任意量子算法,支持用户自由编写量子程序,还开放了物理硬件层级的脉冲序列编辑功能。学生可以通过配套的 SpinQuasar 操作软件,完成至少 40 个单比特门、8 个多比特门的操作实验,直观理解量子逻辑门的工作原理;也能借助 SpinQit 软件工具包,用 Python 编写经典 - 量子混合程序,感受量子计算与传统编程的差异。

湖南工商大学代表团在参观量旋科技展厅时,就详细了解了 “三角座 Ⅱ” 在教学场景中的应用。贺冬博士表示:“以前量子实验只能靠模拟软件,学生很难理解底层原理。现在有了这款设备,学生可以亲手操作脉冲控制、信号采集,真正‘触摸’到量子世界,这种体验对专业学习至关重要。”

除了教学,“三角座 Ⅱ” 还能支持科研实验。学生可利用其开展量子动力学模拟、量子调控研究,甚至作为小型核磁谱仪进行核磁共振相关实验,实现 “教学与科研” 的无缝衔接,让本科阶段的学习不再局限于基础操作,而是具备初步的科研创新能力。

量子计算机

四、未来展望:量子信息科学专业,不止于 “培养人才”

 

湖南工商大学与量旋科技的合作,不仅是一次简单的校企联动,更是我国量子科技 “产学研用” 生态建设的缩影。随着量子信息科学专业在更多高校落地,未来将形成 “高校培养人才、企业提供平台、人才推动产业、产业反哺专业” 的良性循环。

对于学生而言,量子信息科学专业意味着广阔的发展前景 —— 既可以进入量子计算企业从事算法开发、硬件研发工作,也能在金融、医疗、人工智能等领域,利用量子技术解决传统方法难以攻克的问题;对于高校而言,专业建设的过程也是学科实力提升的过程,通过与企业合作,能不断优化课程体系,提升科研水平;对于产业而言,专业人才的持续输出,将为量子科技的产业化发展注入源源不断的动力,推动我国在全球量子竞争中占据优势地位。

量旋科技创始人项金根博士说:“高校是量子科技人才培养的摇篮。” 这句话道出了校企合作的核心意义 —— 只有让专业建设与产业需求深度绑定,让学生真正接触到前沿技术与应用场景,才能培养出符合时代需求的量子科技人才,为我国量子事业的发展夯实根基。而湖南工商大学与量旋科技的合作,正是这一理念的生动实践,也为更多高校的量子信息科学专业建设提供了 “可复制、可推广” 的范本。