上海大學依托國儀量子教學機開啟量子計算實驗課程

2020年8月26日，上海大學理學院量子人工智能科學技術研究中心（Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist）依托國儀量子金剛石量子計算教學機開啟堂量子計算實驗課。

2014年，英國《自然》雜志吹響“第二次量子革命”的號角。以量子信息技術為代表的量子調控，是量子力學的新發展，其帶來了“第二次量子革命”。人類對量子世界的探索已從單純“探測時代”走向主動“調控時代”，成為解決人類對能源、環境、信息等需求的重要新手段、新技術。

2018年9月，美國發布了量子信息發展國家戰略書，特別強調了量子技術和量子科技在國家戰略中的重要性。歐盟從2018年開始，投入10億歐元實施“量子旗艦”計劃。英國早在2014年就發布了量子科技發展藍圖并在牛津大學等高校建立量子研究中心，投入約2.5億美元培養人才。

2016年，我國發布了《“十三五”國家科技創新規劃》，其中強調了量子技術發展的重要性，量子通信與量子計算被列為“十三五”科技規劃100項重大技術與工程項目的前三位。

谷歌量子技術團隊

2019年10月谷歌公司發布論文宣稱已成功演示“量子霸權”，引來中外媒體紛紛報道，其研發的量子系統只用了約200秒就完成了經典計算機大約需要1萬年才能完成的計算任務，這一劃時代的技術進展是量子計算研究也是量子技術應用的一個重要里程碑。IBM亦成功研制50多比特的量子計算機原型，雖然技術離真正付諸實用尚需時日，但美國已經在考慮對量子計算等技術領域設置出口禁令，我們不禁要問中國如何在未來的量子技術應用領域不被外國“卡脖子”并實現chao越？

量子技術應用廣泛

現階段，與量子技術快速發展不相適應的是，我國量子技術從業人員嚴重缺乏，工程技術人員對量子技術的理解不夠深入、實操能力不足，這些已嚴重限制該技術發展和應用。

人才的匱乏源于教育的缺失，更源于教育方式的桎梏，雖然目前很多高校開設了量子力學相關課程，但是現有的課程和教材從思維模式和體系結構上，大多側重講述物理原理和基礎方案的驗證性實驗，缺乏類似工科專業教學的案例、教材和實驗資源。

物理定律不能單靠“思維”來獲得，還應致力于觀察和實驗。

—— 普朗克

QuArtis中心開課現場

此外，上海大學計劃將基于國儀量子金剛石量子計算教學機給研究生及理學院的本科生開設量子計算課程，新學期開學后就會啟動開課籌備相關工作，其中包括課程內容選擇，課程方案設計等。國儀量子也將依據專業技能和經驗積極配合上海大學做好課程開設相關工作，基于其課程定位提供定制服務，一起為我國量子教育發展及量子技術人才培養貢獻力量。

金剛石量子計算教學機是國儀量子為了更好地促進量子力學和量子計算相關的教學，推出的quan球首款、面向大眾的基于金剛石中NV色心，以自旋磁共振為原理的設備，通過控制光、電、磁等基本物理量，實現對NV色心發光缺陷的自旋進行量子操控和讀出，從而實現量子計算等功能的教學儀器。

該儀器可以在室溫大氣下運行，無需低溫真空環境，使得設備有著幾乎為零的運行成本，桌面型的設計讓它能適應各種不同的教學環境，無論是課堂還是實驗室，都能輕松進行量子力學和量子計算實驗教學。不僅如此，金剛石量子計算教學機豐富的硬件模塊支持學生動手搭建和調試，多功能的軟件支持支持自定義脈沖序列編寫。

國儀量子金剛石量子計算教學機

金剛石量子計算教學機可以幫助和促進高校、科研機構在開設、優化大學物理實驗課、近代物理實驗課、量子信息科學專業課程的相關工作，方便教師展示教學，激發學生的興趣和想象力，提高學科水平和教學質量。

基于金剛石量子計算教學機，國儀量子可以提供包括實驗室建設、教學講義、教學視頻、教學課件、示范課培訓等量子計算教學相關的整體配套解決方案定制服務，讓學校和老師們更輕松的開設相關實驗課程。

QuArtist中心量子計算實驗課堂的順利開啟對上海大學在量子教育的發展創新有著重要的意義，未來國儀量子也將與包括上海大學在內的國內各大高校院所共同努力、砥礪前行，為量子教育事業的發展、為量子技術人才的培養、為中國高科技的發展與創新、為量子技術科學強國做出更多貢獻！