促进量子科技人才梯队储备 大湾区首场聚焦“量子基础教育”的高端论坛在深圳举办
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4月27日，汇聚了两岸三地诸多量子教育顶级专家的大湾区量子计算基础教育论坛在深圳格致中学成功举办。
此次论坛是大湾区首场聚焦“量子基础教育”的高端论坛，由深圳市计算机学会、香港物理学会主办，深圳市格致中学、深圳市量旋科技有限公司承办，旨在响应发展“新质生产力”的号召，提升我国在量子科技领域的创新能力和技术实力。来自全国百位量子计算专家和教育工作者齐聚一堂，围绕基础教育阶段的量子教育模式和有效实践路径，进行了精彩的主题分享和圆桌讨论。
值得一提的是，在现场与会嘉宾的共同见证下，第三届“量旋杯”大湾区量子计算挑战赛正式启动。“量旋杯”作为国内首个同时面向专业群体和本科以下学生群体开放的量子计算算法编程竞赛，希望让量子教育惠及更多群体，促进量子科技人才梯队储备。
“人才先行，才能引领产业发展”
“人才先行，才能引领产业发展。要推动量子计算产业，首先就要推动量子人才的培育。”正如量旋科技创始人&CEO项金根在论坛开幕式上所言，未来的量子教育，不应仅仅局限于高等教育，更应从基础教育阶段开始着手，提前培养孩子们对量子科学的兴趣和认识。
量子科学是一个高度跨学科的领域，它与数学、物理、计算机科学等多个学科都有交集。在基础教育阶段引入量子教育，不仅可以促进学科之间的交叉融合，为学生的全面发展提供更广阔的视野，同时能够帮助学生了解和适应未来科技的发展趋势，为终身学习和适应未来社会提供支持。
哈尔滨工业大学（深圳）教授、深圳市计算机学会青少年工作委员会主任卢光明在论坛致辞中也指出：“政府工作报告为我国量子计算事业的发展指明了方向，也为广大青少年创造了难得的学习和发展机遇，因此，我们有必要从基础教育阶段，就开始为我们的学生搭建认知这一新兴科技的桥梁。”
深圳市教育科学研究院信息科技教研员、深圳市计算机学会青少年工作委员会副主任吴良辉则表示：“量子计算专业知识门槛较高，需要学生具备较强的数学和物理知识，对实验设备和条件的要求也比较高，需要我们加大培养和引进的力度。”
作为建设了大湾区首个高中量子计算中心的深圳市格致中学，校长魏恤民在致辞中表示，“量子信息已成为深圳重点培育的战略新兴产业，格致中学建设量子计算中心，就是希望让学生在中学阶段，对量子计算形成初步认知，进而培养学生对科技的浓厚兴趣。”。
“未来十年缺少至少一百万个量子工程师”
量子基础教育需要理论与实践并重
“未来的量子科技必然架构在完善的量子教育基础上”，台湾大学前代理校长、物理学系教授、台湾大学-IBM量子电脑中心主任张庆瑞教授在《量子科技与现代量子教育》报告中提出，“未来十年缺少至少一百万个量子工程师，目前量子科技工作需求与提供数是3:1，所以需要有针对K-12阶段的完整量子教育规划。”
实际上，张庆瑞教授，一直是推进量子科普和基础教育的践行者，他本人亲自撰写了量子通识科普书籍，将复杂的量子概念，以易于理解的方式呈现给公众，从而降低了量子科学的理解门槛。同时张教授也积极推动各类趣味化的活动和讲座，为普及量子计算常识、激发了大众兴趣，做出了许多努力。
香港科技大学物理系教授、香港物理学会会长曾蓓教授，特别注重量子教育中的“实践”环节，在《从计算机科学到量子力学：为高中生提供亲自实践且易于掌握的量子计算教育》报告中，她介绍了一种在高中阶段教授量子计算的有效方法，特别为在高等数学和物理方面先验知识有限的学生量身定制的。与传统方法不同，这种方法建立在经典计算的基本概念之上，然后逐渐引入量子力学，从而简化了进入这个复杂领域的过程。
与此同时，为打造真实的量子教学交互体验，曾蓓教授的团队还借助适用于课程实验教学的教育级核磁量子计算机，帮助香港资优教育学苑的高中学生。通过创新性地开发“讲座+实践+项目”教学模式，支持基础教育阶段的学生更快进入量子计算这一复杂领域。
香港城市大学物理学系副教授、香港物理学会名誉财长王欣教授在《量子力学科普的实践探索》中，分享了他在推动科普实践中的切身体会，他表示“要鼓励学生在学习过程中与人文历史紧密结合、聚焦原始文献，从著名科学家的言语和故事获得启发、引导学生从发展的角度看问题”。此外，王欣教授也期待2025国际量子年的到来，未来也将积极筹备竞赛、讲座等公众活动，推进量子计算的普及。
上海甘泉外国语学校高级教师秦真科博士，是全国十佳优秀科技辅导员，他曾经主持了全国教育科学“十四五”规划课题中唯一的量子教育项目——《基于“干涉”主题的高中生量子论和相对论科普课程开发研究》。在论坛中，他特别分享了相关的成果。他强调高中阶段进行“量子论”和“相对论”教学的必要性，“‘量子论’、‘相对论’的初步教学，不仅可以提高学生的科学素养，培养学生的创新精神和科学探究能力，还可以培养辩证唯物主义的世界观和科学的方法论”。
STEM课程建设和游戏化教学
量子基础教育的有效路径探索
在推动量子基础教育实践方面，香港相关教育机构一直是先行者之一，很早就开始重视包括量子计算在内的STEM课程建设和潜在人才培养。在论坛上，来自香港科技大学物理系讲座教授、前香港资优教育学苑院长吴大琪教授，就做了《STEM（科学、技术、工程和数学）与教育》的主题分享。吴大琪教授全面分享了香港STEM教育中的成功经验和各阶段的战略变化，其中特别提到香港资优教育学院和“资优教育计划”在其中扮演的重要角色。
香港资优教育学苑是由香港教育局资助的非牟利机构，为10至18岁香港本地资优学生提供校外资优教育课程，让他们发挥潜能。其中，香港资优教育学苑与香港科技大学合办量子计算课程，是香港首个为中学生而设的量子计算课程，采用一种专为高等数学和物理知识有限的学生量身定制的方法，从而简化学生进入这个复杂领域的过程，支持学生通过实践，深入理解量子科学的魅力。
作为香港资优教育学苑量子计算课程讲师、香港科技大学博士后的安峥博士在《量子游戏与教学：开启量子世界的探索之旅》主题报告中提出“游戏化教育”，不同于传统教学的“教师主导”“学生接受”的形式，游戏化教育是将学习成果和内容，嵌入学生玩的游戏中，学生通过参与游戏获得确定的技能和知识。
安峥以量子国际象棋为例，展示了学生如何通过国际象棋这种竞技游戏，增强学生对复杂量子物理和计算原理的参与度和理解力，让学生通过参与在量子计算机上开发游戏，获得量子编程和算法设计的第一手经验，从而架起理论知识与实际应用之间的桥梁。
以赛促学挖掘潜在人才
第三届“量旋杯”正式启动
除了量子课程设计和学科建设之外，以赛促学也是培养未来量子人才的重要途径。相比往届赛事，在本次论坛上宣布启动的第三届“量旋杯”做出了全面升级：
覆盖群体更广泛：升级为国际化赛事，面向海内外的K-12和高校学生、量子计算爱好者。值得一提的是，本次大赛特别为普及组参赛者准备了量子计算夏令营，方便为更广泛的零基础群体，更快速进入量子计算的世界。
比赛形式更丰富：本届量旋杯除了以传统答题为形式的“普及组”和“公开组”两大赛道外，针对国际象棋爱好者，增设特色竞赛项目——量子国际象棋赛道，通过网络竞赛的形式，让全球不同年龄段的爱好者们 “互联互通”。
赛题设置更严谨：为了确保竞赛的有效性和公正性，本届大赛针对不同赛道选手，精心设计了符合该赛道的答题形式和竞赛内容，保证参赛者能够在比赛中发挥最大潜力，充分展现自身创造力和解决问题的能力。
目前，第三届“量旋杯”已全面开启报名，赛事涵盖报名、竞技、评审及颁奖多个环节，根据赛道不同设置相应的赛程，三大赛道最终的颁奖典礼，将统一在7月20日举行。具体赛程详情及报名路径，请登陆官方网站（https://quantum-challenge.spinq.cn/home）。
