science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuwe studie schetst stappen die het hoger onderwijs moet nemen om een ​​nieuw kwantumpersoneelsbestand voor te bereiden

Een interdisciplinair team van studenten doet kwantumonderzoek in een geïntegreerd fotonica-laboratorium. Krediet:A. Sue Weisler

Een nieuwe studie schetst manieren waarop hogescholen en universiteiten hun curricula kunnen bijwerken om het personeel voor te bereiden op een nieuwe golf van banen in kwantumtechnologie. Drie onderzoekers, waaronder Rochester Institute of Technology universitair hoofddocent Ben Zwickl, voorgestelde stappen die moeten worden genomen in een nieuw artikel in Physical Review Natuurkunde Onderwijs Onderzoek na het interviewen van managers bij meer dan 20 kwantumtechnologiebedrijven in de VS.

De auteurs van de studie van de University of Colorado Boulder en RIT wilden een beter inzicht krijgen in de soorten instapposities die in deze bedrijven bestaan ​​en de educatieve trajecten die naar die banen kunnen leiden. Ze ontdekten dat hoewel de bedrijven nog steeds op zoek zijn naar werknemers met traditionele STEM-graden, ze willen dat de kandidaten de fundamentele concepten in de kwantuminformatiewetenschap en -technologie begrijpen.

"Voor veel van die rollen er is een idee van 'kwantumbewust zijn' dat zeer wenselijk is, " zei Zwickl, een lid van RIT's Future Photon Initiative en Center for Advancing STEM Teaching, Leren en evalueren. "De bedrijven vertelden ons dat veel functies geen diepgaande expertise nodig hebben, maar studenten kunnen echt profiteren van een inleidende reeks van één of twee semesters die de fundamentele concepten leert, enkele van de hardware-implementaties, hoe de algoritmen werken, wat een qubit is, en dingen zoals dat. Dan kan een afgestudeerde alle kracht van een traditionele STEM-graad inbrengen, maar wel de taal spreken waar het bedrijf over praat."

De auteurs zeiden dat hogescholen en universiteiten inleidende, multidisciplinaire cursussen met weinig vereisten die software-engineering, computertechnologie, natuurkunde, en andere STEM-majors om samen de kernconcepten te leren. Zwickl zei dat het belangrijk zal zijn om kwantumonderwijs aan studenten in verschillende disciplines te bieden, omdat kwantumtechnologie de mogelijkheid heeft om een ​​breed scala aan velden te verstoren.

"Het is een groeiende industrie die nieuwe sensoren zal produceren, in beeld brengen, communicatie, computertechnologieën, en meer, ", zei Zwickl. "Veel van de technologieën bevinden zich in een onderzoeks- en ontwikkelingsfase, maar naarmate ze op weg zijn naar commercialisering en massaproductie, je hebt eindgebruikers die proberen uit te vinden hoe ze de technologie kunnen toepassen. Ze zullen technische mensen aan hun kant nodig hebben die vloeiend genoeg zijn met de ideeën die ze kunnen gebruiken."

Zwickl's deelname aan het project werd gedeeltelijk ondersteund door financiering die RIT ontving van het NSF's Quantum Leap Challenge Institutes-programma. Als co-PI en leider op het gebied van onderwijs en personeelsontwikkeling voor het voorstel, hij zei dat hij hoopt veel van de lessen die uit de studie zijn geleerd, toe te passen op het curriculum van het RIT. Hij is bezig met het ontwikkelen van twee nieuwe inleidende RIT-cursussen in kwantuminformatie en wetenschap, evenals een interdisciplinaire minor in het veld.