“不自量力”這個(gè)成語(yǔ)在物理學(xué)領(lǐng)域還有個(gè)有趣的引申義，就是“不要試圖自學(xué)量子力學(xué)”。美國(guó)白宮近日出臺(tái)的一份戰(zhàn)略性文件建議，為了在未來(lái)?yè)碛幸恢Я孔涌茖W(xué)的人才大軍，應(yīng)從早期開(kāi)始部署量子科學(xué)教育，包括小學(xué)、初中和高中階段。

這份《國(guó)家量子信息科學(xué)戰(zhàn)略概覽》在當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月24日舉行的白宮量子信息與計(jì)算科學(xué)峰會(huì)上發(fā)布，起草機(jī)構(gòu)為白宮國(guó)家科技理事會(huì)(NSTC)下屬的量子信息科學(xué)委員會(huì)。

該委員會(huì)于今年6月成立，職責(zé)是協(xié)調(diào)美國(guó)聯(lián)邦政府關(guān)于量子信息科學(xué)(QIS)的研發(fā)活動(dòng)，持續(xù)拓展量子信息科學(xué)的應(yīng)用，保證美國(guó)在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

文件將量子信息科學(xué)定性為新一代技術(shù)革命，其發(fā)展將提高美國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)，創(chuàng)造就業(yè)，并帶來(lái)經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全利益。特朗普政府承諾將維持并拓展美國(guó)在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

為此，文件給出了6點(diǎn)政策建議，并強(qiáng)調(diào)遵循落實(shí)這些建議關(guān)乎美國(guó)未來(lái)的成功。

這六點(diǎn)政策建議包括：

1、采取科學(xué)優(yōu)先戰(zhàn)略

2、打造量子科學(xué)的未來(lái)勞動(dòng)力

3、深化與量子產(chǎn)業(yè)的合作

4、提供關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施

5、維護(hù)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

6、提高國(guó)際合作

在打造量子科學(xué)的未來(lái)勞動(dòng)力部分，文件提到，應(yīng)鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)界和學(xué)界建立殊途同歸的跨部門通道，發(fā)展多樣化的人力資源，以滿足國(guó)家的量子信息科學(xué)需求;

鼓勵(lì)學(xué)界把量子科學(xué)和工程當(dāng)做一個(gè)專門的學(xué)科，從各個(gè)層級(jí)提出對(duì)新教員、新項(xiàng)目、新措施的需求;

利用并升級(jí)現(xiàn)有的項(xiàng)目，提高量子信息科學(xué)可用人力資源的規(guī)模;

從早期開(kāi)始部署量子科學(xué)教育，包括小學(xué)、中學(xué)和高中階段;

與相關(guān)機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)合作，拓寬受眾范圍，同時(shí)利用藝術(shù)、媒體或文化機(jī)構(gòu)等新興、非傳統(tǒng)渠道;

鼓勵(lì)量子科學(xué)界跟蹤并評(píng)估量子產(chǎn)業(yè)的未來(lái)人力需求。

具體來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)研究是培養(yǎng)量子信息科學(xué)人才的主要機(jī)制，此外，也需要跨學(xué)科、跨部門、跨技術(shù)的內(nèi)容。然后，美國(guó)現(xiàn)有的教育體系著眼在離散的學(xué)科上，極少?gòu)?qiáng)調(diào)跨學(xué)科研究，難以幫助畢業(yè)生應(yīng)對(duì)當(dāng)下如量子信息科學(xué)這樣的復(fù)雜問(wèn)題。

因此，培養(yǎng)學(xué)生雖然在傳統(tǒng)上是學(xué)術(shù)界的責(zé)任，但政府部門和產(chǎn)業(yè)界也應(yīng)參與進(jìn)來(lái)，以滿足國(guó)家的未來(lái)需求。

文件認(rèn)為，必須讓量子力學(xué)走出高校，擁有更廣泛的受眾。在基礎(chǔ)教育階段，需要建立計(jì)算思維和科學(xué)思維導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)和物理課程項(xiàng)目，從小培養(yǎng)興趣。

在量子信息科學(xué)的合理外延中存在既得利益的產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界和機(jī)構(gòu)可以發(fā)揮重要作用，一方面借助新興技術(shù)(比如云端技術(shù))，一方面發(fā)展多媒體課堂普及學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

此外，類似博物館中的非正式教育工具，也可作為課余的有效補(bǔ)充。

白宮出臺(tái)美國(guó)《國(guó)家量子信息科學(xué)戰(zhàn)略概覽》

除了白宮量子信息科學(xué)委員會(huì)之外，美國(guó)農(nóng)業(yè)部、能源部、國(guó)立衛(wèi)生院、內(nèi)政部、國(guó)土安全部、國(guó)務(wù)院、國(guó)家航空航天局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院、國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、國(guó)家安全局、國(guó)家情報(bào)總監(jiān)辦公室、行政管理和預(yù)算局、科學(xué)和技術(shù)政策局也參與起草了《國(guó)家量子信息科學(xué)戰(zhàn)略概覽》。

在同一峰會(huì)上，美國(guó)能源部宣布為量子信息科學(xué)領(lǐng)域的85個(gè)研究獎(jiǎng)項(xiàng)提供2.18億美元的資助，研究課題包括：開(kāi)發(fā)新一代量子計(jì)算機(jī)的硬件和軟件、合成特殊量子新材料、探討量子計(jì)算和信息處理對(duì)暗物質(zhì)和黑洞等宇宙現(xiàn)象研究的幫助等。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)則宣布撥款3100萬(wàn)美元用以資助33項(xiàng)推動(dòng)量子技術(shù)發(fā)展的研究項(xiàng)目。這些研究項(xiàng)目旨在推進(jìn)量子通信技術(shù)，建立有史以來(lái)第一個(gè)完全連接的實(shí)用量子計(jì)算機(jī)，并幫助培養(yǎng)下一代量子科學(xué)家、工程師和企業(yè)家。

值得一提的是，美國(guó)國(guó)會(huì)在9月中旬同意撥款13億美元補(bǔ)貼科技公司研發(fā)量子計(jì)算機(jī)。這一系列動(dòng)作表明，美國(guó)越來(lái)越擔(dān)心會(huì)在量子信息科學(xué)領(lǐng)域失去優(yōu)勢(shì)。