快捷搜索:  

火灾消防通道被堵 专家:车主将被追究刑责 群众掀车无责

[手机看新闻(xinwen)][字号 大 中 小][打印本稿]

本科设(she)“量子信息科学”专业

国之所需,少年所行

编者按 随着我(wo)国经济社会的(de)发展,为适应国家战略、科技(keji)创新和社会发展的(de)需求,高校专业结构在不断优化调整。今年,教育部对(dui)普通高等学校本科专业目录进行了更新,9类37个新专业加入“本科专业大家庭”。

据此,本版推出“解读新增专业”系列报道,聚焦新增专业教育教学、就业实践等方面的(de)探索,对(dui)部分新增专业进行深度解读。

解读新增专业①

本报记者 吴长锋

2021年的(de)高考顺利结束。选择报考什么专业又摆在了考生和家长面前。今年初,教育部公布了2020年度普通高等学校本科专业备案(beian)和审批结果,中国科学技术大学(以下简称中国科大)获批新增设(she)5个本科专业,其中“量子信息科学”赫然在列。

“高大上”的(de)量子信息科学专业是(shi)个怎样的(de)专业?在本科生阶段开设(she)这样的(de)专业是(shi)否过于专业化、前沿化?

量子物理学与信息学的(de)交叉学科

5月24日,清华大学量子信息班正式成立,由图灵奖得主姚期智院士担任首席教授,首批计划招收20人(ren)。

姚期智院士在启动仪式上表示,一方面,量子信息科技(keji)的(de)发展到了一个全新的(de)阶段,无论是(shi)国家战略需求还是(shi)科研产业发展,都需要提前布局谋篇;另一方面,从长远来看,要想在量子科技(keji)领域取得颠覆性、原创性突破,多学科交叉的(de)人(ren)才培养是(shi)核心。

“量子信息学科有着比单一学科领域更广的(de)基础知识需求,依赖于多学科的(de)交汇融通,培养模式、课程设(she)置与其他(ta)学科有着显著区别,因此必须进行体系化、专门化培养。”中国科学院量子信息重点实验室副主任、中国科大半导体量子点量子芯片研究方向带头人(ren)郭国平教授告诉科技(keji)日报记者,早在上世纪90年代,中国科大就面向研究生开设(she)了量子光学、量子信息导论等选修课,后来对(dui)本科生也开设(she)了相关选修课。

“其实,在中国科大的(de)硕士和博士研究生的(de)学习及科研中,这些专业早就有了,现在进一步统一专业名称并列入本科教育中,适逢其时,意义重大。”郭国平说。

“量子信息科学是(shi)量子物理学与信息学的(de)交叉学科,此次新增专业属于物理学类。”郭国平说,量子信息科学与技术目前主要有三大方向,量子通信、量子计算、量子测量。信息的(de)传输就是(shi)量子通信,信息的(de)处理就是(shi)量子计算,信息的(de)采集就是(shi)量子测量。

郭国平说,量子力学与经典信息学的(de)交叉是(shi)一个逐步演化、相互促进的(de)过程,是(shi)一个长期的(de)过程。“比如量子通信还是(shi)需要经典通信进行辅助。比如量子计算对(dui)传统信息处理,包括算法进行了改进,但本质上还属于经典通信的(de)范畴。”

他(ta)表示,要实现国家“十四五”规划纲要启动部署的(de)量子信息领域相关任务,必须要有足够规模的(de)、优秀青年人(ren)才队(dui)伍支撑。通过本科阶段的(de)人(ren)才培养,推动量子信息学科交叉,可以为我(wo)国量子科技(keji)领域的(de)系统布局做好(hao)拔尖创新人(ren)才储备。

量子教育是(shi)各国的(de)未来之争

“广基础、重交叉、注重科研实践、理论实验相结合,应是(shi)量子信息科学专业的(de)主要培养特色。”郭国平告诉记者,我(wo)国在量子信息科学领域研究工作与国际同步,并且在许多方面居于国际领先地位,为我(wo)国量子信息科学的(de)发展奠定了坚实的(de)实验基础。除中国科大外,我(wo)国的(de)山西大学、中国科学院物理研究所等单位也开设(she)了量子信息科学的(de)研究生课程,国内许多高校都在开设(she)类似的(de)选修课。

“新设(she)立量子信息科学专业,可以说是(shi)把以前分散在学校的(de)信息学院、计算机学院、物理学院、软件学院等不同学院的(de)课程集中起来打磨,融合在一起。” 郭国平说,从教学的(de)角度来讲,这应该是(shi)个应用基础学科,是(shi)以应用和产业发展为目标和牵引的(de),而非纯粹的(de)基础学科。

“国外许多大的(de)量子技术公司(gongsi)(gongsi),都在开设(she)量子信息课程。各大量子计算公司(gongsi)(gongsi)更是(shi)从抢占早期市场与培养用户使用习惯出发,早早推出了一系列的(de)量子计算教育课程。例如IBM去年就公开招募了量子计算暑期实习。”郭国平说。

美国在2018年颁布《国家量子计划法案》,支持量子信息科学的(de)专业发展和人(ren)才培养;2019年更是(shi)发布了一项将量子信息科学加入从幼儿园到高中的(de)K-12教育倡议计划。欧盟则在《量子宣言》中规划了对(dui)量子信息技术人(ren)才的(de)培养。各大科技(keji)巨头包括谷歌、IBM、英特尔、微软、霍尼韦尔、亚马逊,以及我(wo)国的(de)阿里巴巴、腾讯、百度、华为等也都成立了量子实验室。

“在本科阶段开设(she)量子信息科学专业,会起到引领的(de)作用,以后一个专业也会发展成一个系、甚至一个院,这是(shi)今后的(de)发展方向。”郭国平说,本科阶段只是(shi)打定一个基础、选定一个方向。真正要从事这方面工作还得在硕博时期进一步深造。

“例如量子计算的(de)研制属于巨型系统工程,涉及众多基础产业和工程实现环节,需要大量跨专业人(ren)才。高度的(de)复杂性与前沿性让精通量子计算的(de)专业人(ren)才在全球范围内都属于稀缺资源。当前,不论高校、企业(qiye),还是(shi)政府,都意识到了量子计算发展遇到的(de)人(ren)才瓶颈。”郭国平说,此时新增量子信息科学本科专业很及时,也十分必要,也反映出国家对(dui)量子科技(keji)产业的(de)重视(shi)。正可谓:国之所需,少年所行!

应更加注重产业的(de)牵引和融入

“这个专业的(de)核心课程当然会包含一些量子信息的(de)前沿课程,比如量子信息实验、量子通讯和密码、量子计算机科学等。”郭国平认为,本科阶段应该打好(hao)基础,首先要学好(hao)基础课程,比如信息学、量子力学、量子信息导论等,还应当掌握好(hao)数学这一基础工具,比如线性代数等。

“国家着眼科技(keji)发展布局,在本科阶段开设(she)量子信息科学专业,从人(ren)才的(de)培养角度来讲,开始进行专业的(de)引领,研究生的(de)招生基数就会大很多,各层次人(ren)才都会得到极大的(de)补充和培养。”郭国平说,这就像招收飞行员,从初中、高中就开始选拔,以后培养出王牌飞行员的(de)机会就多了。

在他(ta)看来,培养量子信息科学专业的(de)人(ren)才,应更加注重产业的(de)牵引和融入。“比如我(wo)们(men)让金融学院的(de)学生来选修量子信息专业的(de)课程,以后他(ta)就会把量子计算用到金融领域。”郭国平说,国际上IBM和谷歌早已跟各类高校合作培养包括量子信息在内的(de)人(ren)才。

对(dui)标IBM、谷歌做的(de)事情,我(wo)国的(de)一些量子企业(qiye)如本源量子等,已经制作出2000多分钟的(de)在线视(shi)频(pin)课,并且出版了专门的(de)量子计算、量子编程教材等。“我(wo)们(men)跟国际上相比,最大的(de)差异是(shi)没有注重融入产业的(de)因素。”郭国平认为,新开设(she)的(de)量子信息科学专业应当走融合发展、共建(jian)专业的(de)道路,让从事量子技术的(de)企业(qiye)介入。量子信息是(shi)一个全新的(de)东西,只有站在产业最前沿,才会明白哪些是(shi)最有用的(de)、方向在哪里,更需要培养什么样的(de)技能。

“既然是(shi)新开设(she)专业,就不妨从办学理念、课程设(she)置、培养方向等方面进行新的(de)探索。”郭国平认为,新设(she)专业应当与国内量子龙头企业(qiye)探索融合共建(jian),甚至实行双导师制,加强与产业界的(de)互动。

习近平总书记强调,要系统总结我(wo)国量子科技(keji)发展的(de)成功经验,借鉴国外的(de)有益做法,深入分析研判量子科技(keji)发展大势,找准我(wo)国量子科技(keji)发展的(de)切入点和突破口,统筹基础研究、前沿技术、工程技术研发,培育量子通信等战略性新兴产业,抢占量子科技(keji)国际竞争制高点,构筑发展新优势(youshi)。“让量子科技(keji)渗透到国民经济主战场各个领域,那才是(shi)抢占量子科技(keji)国际竞争制高点的(de)本质内涵。”郭国平说。

 

(责任编辑:马常艳)

火灾消防通道被堵 专家:车主将被追究刑责 群众掀车无责

您可能还会对(dui)下面的(de)文章感兴趣:

共有:2147人(ren)留言! 共有:2147人(ren)喜欢本文! 点赞 最新评论 查看所有评论
加载中......
发表评论