金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)，助力高校推進(jìn)量子信息學(xué)科建設(shè)

金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)是國(guó)儀量子為了更好地促進(jìn)量子力學(xué)和量子計(jì)算相關(guān)的教學(xué)，推出的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(shè)備，通過控制光、電、磁等基本物理量，實(shí)現(xiàn)對(duì)NV色心發(fā)光缺陷的自旋進(jìn)行量子操控和讀出，從而實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算等功能的教學(xué)儀器。

該儀器可以在室溫大氣下運(yùn)行，無需低溫真空環(huán)境，使得設(shè)備有著幾乎為零的運(yùn)行成本，桌面型的設(shè)計(jì)讓它能適應(yīng)各種不同的教學(xué)環(huán)境，無論是課堂還是實(shí)驗(yàn)室，都能輕松進(jìn)行量子力學(xué)和量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

不僅如此，金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)豐富的硬件模塊支持學(xué)生動(dòng)手搭建和調(diào)試，多功能的軟件支持自定義脈沖序列編寫。

金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)可以幫助和促進(jìn)高校、科研機(jī)構(gòu)在開設(shè)、優(yōu)化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課、近代物理實(shí)驗(yàn)課、量子信息科學(xué)專業(yè)課程的相關(guān)工作，方便教師展示教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的興趣和想象力，提高學(xué)科水平和教學(xué)質(zhì)量。

基于金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)，國(guó)儀量子可以提供包括實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教學(xué)講義、教學(xué)視頻、教學(xué)課件、示范課培訓(xùn)等量子計(jì)算教學(xué)相關(guān)的整體配套解決方案定制服務(wù)，讓學(xué)校和老師們更輕松地開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。

目前，國(guó)儀量子金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)已成功交付至多個(gè)國(guó)內(nèi)高校，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南京大學(xué)、深圳大學(xué)、華中師范大學(xué)、上海大學(xué)、天津大學(xué)等幾十所高校已開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程并得到良好效果。

量子計(jì)算是一種基于疊加性、糾纏性、量子隧穿等量子力學(xué)效應(yīng)的新型計(jì)算模式。與傳統(tǒng)的數(shù)字計(jì)算相比，可以大幅的減少計(jì)算時(shí)間和能量消耗，未來將在人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、云計(jì)算、金融服務(wù)、化學(xué)模擬、生物制藥等領(lǐng)域產(chǎn)生深度乃至顛覆性影響。國(guó)儀量子計(jì)算云平臺(tái)是以量子計(jì)算為核心的云服務(wù)產(chǎn)品，能夠提供適用于高校和科研院所的量子計(jì)算在線云服務(wù)。配套金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)使用，可以提供一套完整的量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)課程方案。

主要功能包括：

（1）量子算法原理教學(xué)  

包括量子克隆算法、Grover 搜索算法、 量子相位估計(jì)算法、Shor 算法等。

（2）作業(yè)管理和課程考核 

量子計(jì)算云平臺(tái)提供實(shí)驗(yàn)課作業(yè)提交系統(tǒng)，方便作業(yè)管理和課程考核。

（3）線上和網(wǎng)課教學(xué) 

配套金剛石量子計(jì)算教學(xué)機(jī)，延伸量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)課程。

（4）算法編輯與結(jié)果展示 

量子線路圖編輯簡(jiǎn)單，算法運(yùn)行結(jié)果以概率柱狀圖直觀展示。

量子光學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)中最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，也是當(dāng)前發(fā)展極為迅速的學(xué)科，已被應(yīng)用于許多重要的高新技術(shù)領(lǐng)域。量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是采用BBO參量下轉(zhuǎn)換、單光子探測(cè)等技術(shù)，用于開展量子糾纏源制備與驗(yàn)證、量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生等基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，同時(shí)可支持單光子源產(chǎn)生探測(cè)等拓展研究實(shí)驗(yàn)的一體化平臺(tái)。

量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以幫助和促進(jìn)高校、科研機(jī)構(gòu)在開設(shè)、優(yōu)化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課，近代物理實(shí)驗(yàn)課，量子光學(xué)科學(xué)專業(yè)課程的相關(guān)工作，方便教師展示教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的興趣和想象力，提高學(xué)科水平和教學(xué)質(zhì)量。