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我国量子信息新工科教育亟待推进

来源: 科技日报   日期:2019-07-30  发布者: 环球科技网 
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    “现阶段我国整个量子信息技术水平在国际上属第一梯队,尤其是量子保密通信技术达到世界一流水平。”日前在安徽芜湖举行的中国密码学会2019年量子密码学术会议上,中国科学院院士郭光灿指出,“要成为科学强国不是一代人的事,必须要有传承,这离不开量子信息人才的教育和培养。”

  量子信息是量子物理和信息技术交叉融合产生的新兴学科。近年来,量子信息技术发展迅速,并开始衍生相关产业。然而,量子信息技术高端人才的短缺始终是个掣肘。

  中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室教授、安徽问天量子科技股份有限公司(简称问天量子)首席科学家韩正甫教授告诉科技日报记者:“与量子信息技术快速发展不相适应的是,量子信息从业人员严重缺乏,工程技术人员对量子信息技术的理解不够深入、实操能力不足,这些已成为限制该技术发展和应用的严重瓶颈。”

  人才的匮乏源于教育的缺失。

  “不自量力”这个成语在物理学领域还有个有趣的引申义,就是“不要试图自学量子力学”。据了解,美国和欧洲一些国家都将量子信息教学发展列入到国家量子计划中。无论是2016年的欧盟《量子宣言》、2018年的德国联邦量子计划,还是2018年9月美国白宫出台的《国家量子信息科学战略概览》,无一不提出量子信息教育要从娃娃抓起,为了在未来拥有一支量子科学的人才大军,应从早期开始部署量子科学教育,包括小学、初中和高中阶段。

  事实上,我国量子信息技术正蓬勃发展,目前也有一些高校开设了量子信息相关课程。“但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上,大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验,缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。而量子信息作为理工结合的新兴学科,离不开量子理论研究和实验研究的紧密结合。”韩正甫说。

  同时,我国的量子信息和新工科目前也在蓬勃发展,已具备将量子信息相关课程渗透到工科专业本科阶段的基本条件。在新工科教学思想的指导下,中国科学技术大学面向网络空间安全专业的本科生开设了量子信息相关的导论课程。该课程的教学思路和实践方法为网络空间安全学科的量子信息教学提供了有价值的参考。

  业界也在为此努力。为了更好地促进量子信息教育与新工科教学融合,问天量子汲取中国科学技术大学的有效经验,自主研发了量子教学实验方案、量子信息教学仿真平台、量子密码研究平台等系列产品,并在此次学术会议上宣布正式打造“量子信息教育创新平台”,助力中国量子信息新工科建设。此后,他们还将开启量子信息教育高校巡展活动,为相关的高校和科研机构提供专业的量子信息教育实践方案。

  “以‘量子科技,教育为先’为口号,以‘为国家培养优秀工科量子人才’为使命,我们研发了多款面向于工科量子教学的产品,逐步完善了覆盖软硬件的工科量子教学生态,希望能为中国量子科技的崛起贡献自己的一份力量。”韩正甫介绍道。



 



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