随着 “十五五” 规划将量子科技列为未来产业核心赛道，量子信息科学专业从实验室走向产业落地的步伐不断加快。这门融合量子力学与信息学的交叉学科，不仅是国家抢占全球科技制高点的关键，更成为高校人才培养与科研创新的核心方向。从西班牙高校借助中国量子设备突破科研难题，到国内多地布局量子产业先导区，量子信息科学专业正以 “理论 + 实践” 的双轮驱动，为新一代科技革命储备力量。
量子信息科学专业隶属于理学门类下的物理学类，修业年限四年，授予理学学士。其核心是通过量子力学原理解决传统信息领域的瓶颈问题，涵盖量子计算、量子通信、量子测量三大方向，课程体系既包含理论力学、量子力学等基础理论，也涉及量子计算与量子信息、模拟电子技术等应用课程，形成 “理论奠基 — 技术应用 — 实践创新” 的培养链条。
在 “十五五” 规划 “技术突破与场景应用并重” 的战略导向下，该专业的价值愈发凸显。一方面，它为量子科技产业提供核心人才支撑，填补量子算法研发、量子设备操控等领域的人才缺口；另一方面，通过高校科研平台与企业的联动，推动量子技术从实验室走向商业化应用。正如西班牙 CEU 卡德纳尔埃雷拉大学与瓦伦西亚理工大学的实践所示，两所高校采购中国量旋科技的 “量旋三角座” 3 比特核磁量子计算机后，不仅解决了量子算法验证难、学生实践机会匮乏的痛点，更依托该设备完成硕士毕业论文《Physical principles and mathematical model of a three-qubit quantum computer》，实现了 “教学实训” 与 “前沿科研” 的双向突破 —— 这正是量子信息科学专业 “理论联系实践” 培养理念的国际范例。
“十五五” 规划明确将量子科技纳入 “未来产业投入增长机制”，提出 “2030 年前实现量子通信全球领先、量子计算实用突破、量子测量规模应用” 的目标，为量子信息科学专业带来三重发展机遇：
规划提出 “构建国家计量基准与产业标准体系”，推动量子科技在金融、政务、医疗等领域的规模化应用。这要求高校在课程设置中增加 “量子算法工程化”“量子设备运维” 等实践性模块。例如，量旋三角座搭载的 SPINQUASAR 操作系统，集成了量子代码编辑器、预编译算法库（如 Grover、HHL 算法），可直接作为高校实验课程的教学工具 —— 学生通过亲手设计 2 比特与 3 比特 Grover 算法电路、验证 HHL 算法在不同条件数矩阵下的性能，能直观理解量子比特操控、量子门实现等核心技术，弥补传统课堂 “重理论、轻实践” 的短板。
“十五五” 强调 “推动量子科技成果转化与产业生态培育”，鼓励高校与企业共建实验平台。西班牙高校的案例极具参考价值：CEU 卡德纳尔埃雷拉大学借助量旋三角座，完成了量子纠缠态生成、贝尔不等式验证等关键实验，其研究生 Diego Orlando 在导师指导下，不仅分析了 NMR 量子计算的赝纯态初始化、GRAPE 复合脉冲控制等底层原理，还通过实验证实了小型 NMR 量子计算机的真实量子特性 —— 这种 “高校科研 + 企业设备支持” 的模式，正是国内高校可借鉴的方向。目前，安徽、北京、广东等地已启动量子产业先导区建设，高校可依托区域资源，引入量子计算机、量子传感设备等硬件，让学生参与到化学分子模拟、线性代数求解等前沿课题中，实现 “科研反哺教学”。
规划明确量子科技将形成 “上游核心器件 — 中游系统平台 — 下游行业应用” 的完整产业链，为量子信息科学专业毕业生提供多元就业选择。从西班牙高校的科研成果来看，掌握量子算法验证、量子设备分析的人才，可在量子计算企业从事算法优化（如 Grover 算法迭代次数优化）、在量子通信领域参与密钥分发技术研发、在量子测量行业开展高精度设备测试 —— 这些方向与国内 “十五五” 期间 “百比特级量子计算原型机工程化量产”“量子通信骨干网地级市全覆盖” 的目标高度契合，毕业生将成为量子软件研发、量子设备运维、量子应用解决方案等领域的核心力量。
西班牙高校的经验表明，量子信息科学专业的建设需突破 “理论抽象、实践匮乏” 的痛点，核心在于构建 “硬件支撑 — 课程落地 — 科研驱动” 的闭环。
首先，需引入适配教学与科研的量子设备。量旋三角座这类教育级量子计算机，具备高稳定性磁场（均匀性小于 1ppm）、高精度脉冲发生器等硬件优势，既能满足学生对量子比特、量子纠缠等基础概念的实验验证需求，也能支撑研究生开展量子算法优化、NMR 机制分析等深度研究 —— 例如，通过检测设备输出的自由感应衰减（FID）信号，学生可定量分析各量子态的测量概率，将抽象的希尔伯特空间、量子力学公设转化为可观测的数据，提升对理论知识的理解。
其次，需优化课程模块的 “实践性占比”。建议在本科阶段增设 “量子计算实验课程”，让学生通过量旋三角座等设备亲手实现 Deutsch-Jozsa 算法、Grover 算法，掌握量子电路设计与调试；研究生阶段开设 “量子科技前沿专题”，结合西班牙高校的研究案例，探讨量子算法在硬件实现中的技术瓶颈（如 3 量子比特系统的相干性限制）、误差成因（如脉冲精度、相干时间），培养学生的问题解决能力。
最后，需推动 “产学研用” 深度融合。高校可与量子科技企业建立联合实验室，参照 CEU 卡德纳尔埃雷拉大学 “依托企业设备完成硕士论文” 的模式，让学生参与企业的实际研发项目 —— 例如，协助优化量子计算机的态制备效率、测试量子通信设备的稳定性，既为企业输送具备实践经验的人才，也为学生提供从 “校园到职场” 的过渡通道。
“十五五” 规划下，量子科技正从 “基础研究” 迈向 “实用化攻坚期”，而量子信息科学专业则是连接这一转变的关键纽带。西班牙高校借助中国量子设备实现科研突破的案例，证明了 “理论学习需依托实践硬件、科研创新需结合产业需求” 的道理。对于国内高校而言，唯有以政策为导向、以设备为支撑、以科研为驱动，才能培养出既懂量子理论、又能解决产业实际问题的人才，为我国在全球量子科技竞争中抢占制高点提供坚实的人才保障。未来，随着量子计算、量子通信、量子测量技术的不断成熟，量子信息科学专业将成为引领新一代科技革命的 “核心学科”，为学生点亮通往未来科技赛道的大门。
