南京大学超导量子计算实验平台怎么进

南京大学超导量子计算实验主要依托南京微结构国家实验室与物理学院量子材料与信息科学研究中心，面向校内本科生开放“3+X”研修项目，可通过教务处官网发布通知申请。

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为什么选“超导”而不是“离子阱”做量子比特？

超导量子比特使用微波频率脉冲，线路可以直接在芯片上光刻，像普通CMOS工艺一样，对微加工新人更友好。
离子阱需要超高真空和复杂激光系统，实验室建造成本高一个量级。
我旁听《量子芯片原理》课程时，老师打了个比方：“超导比特就是在硅谷做低温物理学，而不是在沙漠建太空站。”
引《三体》“水滴”材料学的设定，微缩超导谐振腔就是现实中的“水滴”，在毫开尔文温区保持相干性。

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初学者会遇到的三个技术门槛

1. 稀释制冷机怎么“烧”到10 mK？

• 先预冷至4 K使用液氦，再通过氦3/氦4混合气体二级稀释。
  
• 整套流程参考NASA Jet Propulsion Lab公开手册，国内已有多家厂商做到国产化替代。
  
  

2. 芯片封装“金丝键合”需要显微镜吗？

• 新手使用25 µm金丝，只需普通体视显微镜即可。
  
• 建议先练习报废GaAs射频芯片，练习焊点拉力测试，良率达90%后再上超导芯片。
  
  

3. Python也能控制量子门？

• 实验室标配QCoDeS开源库，一句qc.run()即可下发脉冲序列。
  
• 如果只会Matlab，也能调用底层DLL，只是调试慢一点。

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从“围观”到“上手”的路线图

第步 申请寒假研修：

• 关注南京大学教务处公众号，每年月发布《基础学科拔尖学生培养计划》，物理学院提供10个寒研名额，大三以下优先。

第步 线上模拟：

• 使用校内部署的QuTiP Hub，免费账号每天可跑1000次2比特线路仿真，提前熟悉ZZ耦合。

第步 线下实操：

• 进实验室前需看30分钟安全培训视频，重点记住“先通风后开液氦”，防止窒息风险。

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我亲测有效的避坑清单

• 滤波器千万别买山寨 *** A，有一次50 Ω不匹配，直接把量子门保真度拉到60%。
• 样品盒标签打二维码，防止-273 ℃环境下手写标签褪色。
• 笔记本安装Linux双系统，Windows在USB驱动层面的延迟会造成200 ns抖动。

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常见疑问答问

Q：没有量子力学背景可以直接参加吗？
A：完全可以。南大开设了“量子计算小学期”，一周速成线性代数+Dirac符号，用可视化bloch sphere就能做实验。

Q：寒假时间不够，能否远程开制冷机？
A：实验室已部署LabVIEW远程面板，授权后可在宿舍网页点击“Cool Down”按钮进行预冷，安全互锁由值班老师把关。

Q：本科生能否发顶刊？
A：2024届大四的王同学以之一作者身份在《Physical Review Applied》发表论文，关键是用机器学习优化读出腔品质因数，影响因子仍有6以上。

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一条值得记录的数据

2025年2月，南京大学团队首次实现12比特全联通超导处理器的单轮表面码纠错，逻辑比特寿命达到44 μs，远超IBM 2024年公布的30 μs。这一结果在arXiv上线当日即获MIT Lincoln Lab引用。