美国公立高中将部署全球首台物理量子计算机,量子教育迈入硬件实践阶段

美国费尔法克斯县公立学区（FCPS）近日宣布，将与 Connected DMV 及费尔法克斯县经济发展局（FCEDA）合作，在斯凯维尤高中（Skyview High School）部署一台由德国量子计算初创公司 XeedQ 提供的 4 量子比特量子计算机。

该设备计划于 2026 年 12 月交付安装，相关学生课程预计于 2027 年春季启动。若按计划完成部署，这将成为全球首个在 K-12 公立高中环境中安装实体量子计算硬件的案例，标志着量子教育从理论教学向真实硬件实践进一步延伸。

室温运行的 4 量子比特计算机进入高中校园

此次部署的核心设备是 XeedQ GmbH 开发的 XQ1e 量子处理器。这是一款采用金刚石氮空位（NV）中心自旋量子比特技术的 4 量子比特量子计算机，专为室温固态运行而设计。

与依赖低温制冷系统的部分量子计算设备不同，XQ1e 无需复杂的低温基础设施，只需连接普通墙壁插座，即可在室温环境下运行，功耗约为 500 瓦。这种紧凑型设计降低了量子计算硬件在教育环境中的部署门槛。

在性能方面，XQ1e 的单量子比特门保真度最高可达 99.9%，双量子比特门保真度最高可达 97%。系统支持 Python 和 Jupyter Notebook 接口，学生及教师既可以进行高层次的量子电路编程，也可以开展底层脉冲控制实验。

通过这套系统，学生将有机会直接接触真实的量子硬件，而不仅仅是通过模拟软件学习量子计算原理。

XQ1e 核心技术参数

构建连接高中、高校与产业的量子人才培养中心

该项目由 Connected DMV 旗下的波托马克量子创新中心（PQIC）统筹协调，旨在将斯凯维尤高中打造为区域性量子人才培养中心。

通过这一合作，项目将中等教育课程与大华盛顿地区的高校、联邦研究实验室以及商业国防科技企业连接起来，为学生提供接触量子科技及相关产业的实践机会。

设备供应商 XeedQ GmbH 总部位于德国莱比锡，由创始人兼首席执行官 Gopalakrishnan Balasubramanian 博士领导。公司专注于开发小型自旋量子比特处理器，主要面向移动设备、教育和边缘计算等应用场景。

此次合作也为量子硬件企业探索教育市场提供了一个具体的应用案例。

Anne's Insight

量子计算进入高中校园，意味着量子教育正在从以理论和软件模拟为主的教学模式，向真实硬件与实践操作延伸。

此次项目的一个重要特点是采用室温运行的紧凑型量子计算设备。与需要复杂配套设施的部分量子计算系统相比，这类设备在教育场景中具有不同的部署条件，也为量子计算硬件探索更广泛的应用场景提供了实践机会。

从产业发展角度看，量子教育不仅涉及知识普及，还涉及未来人才培养、硬件设备应用以及高校与产业之间的协作。此次部署能否形成可持续的课程体系，以及学生能否通过实际操作掌握量子计算技能，将是项目后续值得关注的方面。

对于量子产业而言，教育市场也正在成为量子硬件商业化探索的一个重要方向。在量子网络走向实际部署的过程中，如何降低物理测试成本、优化网络配置，并实现不同厂商设备之间的互联互通，正在成为产业落地的重要问题。

看见技术，更要看见产业。

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