美國欲贏下未來人才戰：建議量子科學從小學教起

（原標題：美國欲贏下未來的量子信息人才戰：建議量子科學從小學教起）

澎湃新聞記者 虞涵棋

「不自量力」這個成語在物理學領域還有個有趣的引申義，就是「不要試圖自學量子力學」。美國白宮近日出台的一份戰略性文件建議，為了在未來擁有一支量子科學的人才大軍，應從早期開始部署量子科學教育，包括小學、初中和高中階段。

這份《國家量子信息科學戰略概覽》在當地時間9月24日舉行的白宮量子信息與計算科學峰會上發布，起草機構為白宮國家科技理事會（NSTC）下屬的量子信息科學委員會。

該委員會於今年6月成立，職責是協調美國聯邦政府關於量子信息科學（QIS）的研發活動，持續拓展量子信息科學的應用，保證美國在這一領域的領先地位。

文件將量子信息科學定性為新一代技術革命，其發展將提高美國的工業基礎，創造就業，並帶來經濟和國家安全利益。特朗普政府承諾將維持並拓展美國在量子信息科學領域的領先地位。

為此，文件給出了6點政策建議，並強調遵循落實這些建議關乎美國未來的成功。

這六點政策建議包括：

1、採取科學優先戰略

2、打造量子科學的未來勞動力

3、深化與量子產業的合作

4、提供關鍵基礎設施

5、維護國家安全和經濟增長

6、提高國際合作

在打造量子科學的未來勞動力部分，文件提到，應鼓勵產業界和學界建立殊途同歸的跨部門通道，發展多樣化的人力資源，以滿足國家的量子信息科學需求；

鼓勵學界把量子科學和工程當做一個專門的學科，從各個層級提出對新教員、新項目、新措施的需求；

利用並升級現有的項目，提高量子信息科學可用人力資源的規模；

從早期開始部署量子科學教育，包括小學、中學和高中階段；

與相關機構和產業合作，拓寬受眾範圍，同時利用藝術、媒體或文化機構等新興、非傳統渠道；

鼓勵量子科學界跟蹤並評估量子產業的未來人力需求。

具體來說，基礎研究是培養量子信息科學人才的主要機制，此外，也需要跨學科、跨部門、跨技術的內容。然後，美國現有的教育體系著眼在離散的學科上，極少強調跨學科研究，難以幫助畢業生應對當下如量子信息科學這樣的複雜問題。

因此，培養學生雖然在傳統上是學術界的責任，但政府部門和產業界也應參與進來，以滿足國家的未來需求。

文件認為，必須讓量子力學走出高校，擁有更廣泛的受眾。在基礎教育階段，需要建立計算思維和科學思維導向的計算機和物理課程項目，從小培養興趣。

在量子信息科學的合理外延中存在既得利益的產業界、學術界和機構可以發揮重要作用，一方面藉助新興技術（比如雲端技術），一方面發展多媒體課堂普及學習機會。

此外，類似博物館中的非正式教育工具，也可作為課餘的有效補充。

白宮出台美國《國家量子信息科學戰略概覽》

除了白宮量子信息科學委員會之外，美國農業部、能源部、國立衛生院、內政部、國土安全部、國務院、國家航空航天局、國家標準與技術研究院、國家科學基金會、國家安全局、國家情報總監辦公室、行政管理和預算局、科學和技術政策局也參與起草了《國家量子信息科學戰略概覽》。

在同一峰會上，美國能源部宣布為量子信息科學領域的85個研究獎項提供2.18億美元的資助，研究課題包括：開發新一代量子計算機的硬體和軟體、合成特殊量子新材料、探討量子計算和信息處理對暗物質和黑洞等宇宙現象研究的幫助等。

美國國家科學基金會則宣布撥款3100萬美元用以資助33項推動量子技術發展的研究項目。這些研究項目旨在推進量子通信技術，建立有史以來第一個完全連接的實用量子計算機，並幫助培養下一代量子科學家、工程師和企業家。

值得一提的是，美國國會在9月中旬同意撥款13億美元補貼科技公司研發量子計算機。這一系列動作表明，美國越來越擔心會在量子信息科學領域失去優勢。

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