SpinQ Gemini:面向教育与研究的台式量子计算机

SpinQ Gemini是由SpinQ Technology设计制造的商业台式量子计算机。它是一个软硬件集成系统。首个两量子比特一代产品于2020年1月推出。硬件基于NMR谱仪,采用永磁体提供$\sim 1$ T磁场。SpinQ Gemini在室温($0$-$30^{\circ}$C)下运行,具有轻量(55 kg,体积$70\times 40 \times 80$ cm$^3$)、低成本(低于$50$k USD)和免维护的特点。SpinQ Gemini旨在为K-12及高校量子计算教育提供真实设备体验。它还具备量子控制设计能力,有益于研究量子控制与量子噪声的研究人员。自首次发布以来,SpinQ Gemini已交付至加拿大、台湾和中国大陆的机构。本文介绍SpinQ Gemini从硬件到软件的系统设计。我们还展示了在SpinQ Gemini上执行量子计算任务的示例,包括一个两量子比特海森堡模型的变分量子本征求解器任务。下一代SpinQ量子计算设备将采用更多量子比特模型、面向研究人员具有可比成本的高级控制功能,以及面向K-12教育成本大幅降低(低于$5$k USD)的简化模型。我们相信,低成本便携式量子计算机产品将促进各级量子计算教学的实际操作体验,使年轻一代学生和研究人员为量子技术的未来做好充分准备。