國內首個(gè)！清華大學(xué)設立量子信息班，為國內人才培養“打樣”

這是國內高校設立的首個(gè)量子專(zhuān)業(yè)本科人才培養項目。

唯一圖靈獎華人得主姚期智又有新工作了，地點(diǎn)不變，還是在清華大學(xué)。

就在昨天，清華大學(xué)新成立量子信息班，由圖靈獎得主、中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)交叉信息研究院院長(cháng)姚期智擔任首席教授。

這是清華大學(xué)首個(gè)量子信息方向的本科人才培養項目，也是繼計算機科學(xué)實(shí)驗班、人工智能班之后，姚期智在清華創(chuàng )辦的第三個(gè)創(chuàng )新人才培養項目。

量子信息班：今年招生，首批招收20人

清華大學(xué)的動(dòng)作還是快的。

今年2月份，教育部官網(wǎng)才公布了關(guān)于2020年度普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)備案和審批結果，其中新增了37個(gè)本科專(zhuān)業(yè)，將在今年首次參與高考志愿填報。其中，屬于電子信息類(lèi)和人工智能類(lèi)的有11個(gè)，量子信息科學(xué)就被囊括在內。

而清華大學(xué)此次正式成立的量子信息班，是國內高校設立的首個(gè)量子專(zhuān)業(yè)本科人才培養項目。在這之前，量子信息科學(xué)只存在于研究生層面。

看到這里，想必有人好奇了，量子信息班究竟教什么課程呢？

據了解，清華大學(xué)量子信息班的專(zhuān)業(yè)核心課程包括量子復雜性理論、量子計算機科學(xué)、量子信息實(shí)驗、量子通信和密碼、量子人工智能等。其中，量子復雜性理論、計算機應用數學(xué)核心課程將由姚期智親自授課。

依照招生計劃，量子信息班首批計劃招收20人，主要面向2021年參加高考且在各省本科一批次或保送生批次可被清華大學(xué)錄取的學(xué)生進(jìn)行二次選拔。申請學(xué)生需要對量子信息領(lǐng)域有濃厚興趣，并表現出較強的發(fā)展潛力。

時(shí)間上，預計將在7月上旬開(kāi)放報名，并于8月份開(kāi)展綜合選拔。

而對于成立量子信息班的目的，姚期智也表示，一方面是量子信息科技的發(fā)展到了一個(gè)全新的階段，無(wú)論是國家戰略需求還是科研產(chǎn)業(yè)發(fā)展，都需要提前布局謀篇；另一方面，從長(cháng)遠來(lái)看，要想在量子科技領(lǐng)域取得顛覆性、原創(chuàng )性突破，多學(xué)科交叉的人才培養是核心。

人員僅1000名左右，量子計算“人才荒”

就當前量子信息領(lǐng)域的發(fā)展來(lái)看，可以確定的是，這一技術(shù)突飛猛進(jìn)，已經(jīng)成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域。

猶記得2019年，谷歌的量子計算論文登上《Nature》封面，宣稱(chēng)自己實(shí)現了“量子霸權”。谷歌方面表示，其研究團隊用一臺實(shí)驗量子處理器在幾分鐘內完成了一臺傳統超級計算機需要1萬(wàn)年才能完成的計算任務(wù)，實(shí)現了里程碑式的技術(shù)飛躍。

但反轉的是，在谷歌正為自己實(shí)現“量子霸權”而自得意滿(mǎn)的時(shí)候，IBM給它破了一盆冷水，表示谷歌關(guān)于量子優(yōu)越性的說(shuō)法是有缺陷的，因為谷歌實(shí)際上是在沒(méi)有充分利用超級計算機全部能力的情況下進(jìn)行競爭的。

作為對比，IBM指出，安裝在橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室的最先進(jìn)的200-petaflop IBM超級計算機可以在兩天半內執行谷歌的基準任務(wù)。IBM想表達的意思是，雖然在速度上該超算遠不及Sycamore的速度快，但也足以成為一個(gè)合理的選擇。

對于IBM的質(zhì)疑，谷歌拒絕置評，在之后在采訪(fǎng)中，該論文的作者也沒(méi)有正面直接作出回應。不過(guò)，暫且先不管谷歌與IBM關(guān)于“量子霸權”的爭議，我們可以確定的是，量子計算實(shí)現了一種突破。

而就在2020年末，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉、陸朝陽(yáng)等人構建了一臺76個(gè)光子100個(gè)模式的量子計算機“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級計算機“富岳”快一百萬(wàn)億倍。

也就是說(shuō)，超級計算機需要一億年完成的任務(wù)，“九章”只需一分鐘。同時(shí)，“九章”也等效地比谷歌發(fā)布的53個(gè)超導比特量子計算機原型機“Summit”快一百億倍。

“九章”的問(wèn)世，讓中國在量子計算領(lǐng)域進(jìn)一步堅固了領(lǐng)先地位。

只不過(guò)，隨著(zhù)量子計算的進(jìn)一步發(fā)展，人才缺口這一問(wèn)題也逐漸暴露。早在2018年的時(shí)候，量子計算人才問(wèn)題就受到了關(guān)注，彼時(shí)紐約時(shí)報發(fā)表評論稱(chēng)，全球只有1000名左右的研究人員真正了解量子計算，并表示這一嚴重的人才缺口會(huì )將“影響到一個(gè)國家的安全”。由此可見(jiàn)，量子計算的人才有多稀缺及重要。

近年來(lái)，包括百度、阿里巴巴、華為、騰訊、谷歌、微軟、IBM、Amazon等在內的國內外頭部企業(yè)紛紛加入量子計算這條賽道，并逐步將校企聯(lián)合培養計劃繪入藍圖之中。

但是，研究的準入門(mén)檻較高、進(jìn)展難度大等現實(shí)情況仍成為阻礙著(zhù)補齊巨大的人才缺口的難題。此次清華大學(xué)量子信息班的成立，為量子計算領(lǐng)域的人才培養提供了一個(gè)樣板。相信未來(lái)，正如同此前人工智能專(zhuān)業(yè)、學(xué)院如春筍涌現一般，量子本科專(zhuān)業(yè)等基礎設施學(xué)科建設也將進(jìn)入一個(gè)新階段。

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