2021年中考已圓滿結束。 申請哪些專業的選擇擺在考生和家長面前。 明年初，教育部公布了2020年普通高中專業備案審批結果。 中國科學技術研究院（以下簡稱中國農業大學）獲批新增5個專業，“量子信息科學”入列。
“高大上”的量子信息科學專業是什么樣的專業？ 在專科生階段開設這樣的專業是不是太專業、太前沿了？
量子化學與信息學跨學科
5月24日，北大學院量子信息班即將成立，由圖靈獎獲得者姚期智教授兼任總院長。 第一批計劃招收20名學生。
姚期智教授在啟動儀式上表示，一方面，量子信息技術的發展進入了新階段。 無論是國家戰略需求還是科研產業發展，都要未雨綢繆； 另一方面，從長遠來看，要想在量子技術領域實現顛覆性、原創性突破，多學科人才培養是核心。
“量子信息學科比單一學科的基礎知識要求更廣泛，依賴于多學科的融合，培養模式和課程設置與其他學科有明顯不同，所以必須是系統化、專業化的培養。” 中國科學技術大學院長、量子信息重點實驗室副主任、中國農業大學半導體量子點與量子芯片研究方向帶頭人郭國平告訴科技商報記者，早在20世紀90年代，中國農業大學為研究生開設了量子光學和量子信息簡報課程。 歷史等必修課，后來也向大學生開設了相關必修課。
“其實，在中國農業大學碩士、博士生的學習和科研中，這些專業早就存在了。現在，進一步統一專業名稱量子物理學屬于什么專業，納入專科教育，時機成熟，意義重大。” 郭國平說道。
“量子信息科學是量子化學和信息學的交叉學科，這個新專業屬于數學范疇。” 郭國平表示，量子信息科學與技術目前有量子通信、量子估計、量子探測三大方向。 信息的傳輸是量子通信，信息的處理是量子估計，信息的收集是量子探測。
郭國平表示，量子熱科學與經典信息學的交叉是一個逐步演化、相互促進的過程，是一個常年不斷的過程。 “比如量子通信，仍然需要經典通信的輔助。比如量子計算，改進了傳統的信息處理，包括算法，但本質上仍然屬于經典通信的范疇。”
他表示，實現國家“十四五”規劃啟動的量子信息領域相關任務，需要有一支足夠規模的優秀青年人才隊伍的支撐。 通過專科層次人才培養，促進量子信息學科交叉，可以為我國量子科技領域的系統布局準備一批拔尖創新人才儲備。
量子教育是各國的未來
“寬基礎、重交叉、重科研實踐、理論實驗相結合應成為量子信息科學專業的主要培養特點。” 郭國平告訴記者，我國在量子信息科學領域的研究工作與世界同步，但在很多方面是穩定的。 占據國際領先地位，為我國量子信息科學的發展奠定了堅實的實驗基礎。 除中國農業大學外，我國新疆大學、中國科學技術大學數學研究所等單位也開設了量子信息科學研究生課程，國外不少院校也在開設類似的必修課程。
“新設立的量子信息科學專業可以說是對信息大學、計算機大學、物理大學、軟件大學等不同大學此前分散在中學的課程進行了集中和打磨。” 郭國平表示，從教學的角度來說，這應該是一門應用型基礎學科，以應用和產業發展為目標和驅動，而不是純粹的基礎學科。
“國外很多大型量子科技公司都在開設量子信息課程。各大量子估計公司從占領初期市場、培養用戶習慣出發，很早就推出了一系列量子估計教育課程。比如IBM今年就發布了招募量子估計的課程。”暑期實習。” 郭國平說道。
2018年，日本頒布《國家量子計劃法》，支持量子信息科學專業發展和人才培養； 2019年，發布K-12教育訴求計劃，涵蓋從幼兒園到小學的量子信息科學。 歐盟在《量子宣言》中規劃了量子信息技術人才的培養。 包括微軟、IBM、英特爾、微軟、霍尼韋爾、亞馬遜在內的各大科技巨頭，以及我國的阿里巴巴、騰訊、百度、華為等也都建立了量子實驗室。
“專科層次設立量子信息科學專業，會起到推動作用，然后一個專業發展成一個系甚至一個學院，這是未來的發展方向。” 郭國平表示，專科階段只是打基礎、選擇方向。 如果真想從事這項工作，還得在碩士、博士期間繼續深造。
“比如量子計算的研發是一項龐大的系統工程，涉及眾多基礎產業和工程實現環節，需要大量復合型人才。其高度復雜性和前沿性使得精通量子計算的專業人士成為全球范圍內的稀缺資源，目前無論是高校、企業還是政府，都意識到量子計算發展遇到的人才困境。 郭國平表示，此時增設量子信息科學專業是及時、必要的，也體現了國家對量子技術的重視。 行業焦點。 真可謂：國家需要什么，青年就能做什么！
應更加注重產業牽引和融合
“這個專業的核心課程其實會包括量子信息方面的一些前沿課程，比如量子信息實驗、量子通信與密碼學、量子計算機科學等。” 郭國平認為，基礎要打在專科層次，首先要學好基礎課程，比如信息學、量子熱學、量子信息簡史等，還應該掌握物理的基本工具，比如線性代數。
“國家注重科技發展，在專科層次開設量子信息科學專業，從人才培養的角度開始推廣該專業，研究生招生基數會大很多“，各個層次的人才都會得到極大的補充和培養。”郭國平說，這就像招收飛行員一樣，從小學到高中開始，以后就有更多機會培養王牌飛行員。
他認為，培養量子信息科學專業人才，更要注重產業的牽引和融合。 “比如我們讓財經大學的中學生選修量子信息的必修課，然后他就會把量子計算應用到金融領域。” 郭國平表示，IBM、微軟已經與全球各個機構合作訓練量子信息，包括量子信息。 內有才華。
與IBM和谷歌的做法一致，我國的一些量子公司，如元元量子，已經制作了超過2000分鐘的在線視頻課程，但出版了專門的量子估計和量子編程教科書。 “與國際相比，最大的不同是我們不注重融入行業的激勵措施。” 郭國平認為量子物理學屬于什么專業，新開設的量子信息科學專業應走融合發展、聯合專業建設的道路，讓從事量子技術的企業介入。 量子信息是一個全新的事物。 只有站在行業最前沿，才能明白什么是最有用的，方向在哪里，需要培養什么技能。
“既然是新設立的專業，我們不妨在辦學理念、課程設置、培養方向等方面進行新的探索。” 郭國平認為，新專業應探索與國外領先的量子企業融合共建，甚至實行雙導師制。 加強與行業的互動。 （記者吳養浩）
