长江大学物电学院现有物理学系、光电工程系、大学物理教学部和物理实验中心4个教学机构和应用物理与信息技术、先进材料与器件、量子光学与信息光子学、理论物理与计算物理、光电子技术、物理教育6个研究所(中心),建有节能照明光源湖北省工程研究中心、湖北省基础物理实验教学示范中心和中央地方共建光电子技术特色实验室,拥有湖北省重点学科——物理学特色学科,具有物理学、光学工程一级硕士授予权,建有长江大学武汉市工程科学研究院研究生工作站。学院设有物理学、应用物理学、光电信息科学与工程、光源与照明4个本科专业,其中物理学专业入选湖北省荆楚卓越教师计划,物理学和应用物理学是校级重点专业,拥有国家双语示范课程1门,湖北省精品课程4门,湖北省精品资源共享课程2门,湖北省精品视频公开课程1门。
目前,物理与光电工程学院正朝着有“基础理论优势、光电应用亮点”的特色学院迈进。
随着我国经济社会的发展,为适应国家战略、科技创新和社会发展的需求,高校专业结构在不断优化调整。
“量子信息科学是量子物理学与信息学的交叉学科,此次新增专业属于物理学类。量子信息科学与技术目前主要有三大方向,量子通信、量子计算、量子测量。信息的传输就是量子通信,信息的处理就是量子计算,信息的采集就是量子测量。
1、什么是量子信息科学?
量子科学和技术其实已经在方方面面影响着我们的日常生活。我们正在广为使用的计算机、手机、互联网、时间标准和导航,包括医院里的磁共振成像等等,无一不得益于量子科学和技术。
量子信息科学是由物理科学与信息科学等多个学科交叉融合在一起所产生的高新科学技术领域,主要包括量子通信、量子计算和量子精密测量。信息的传输就是量子通信,信息的处理就是量子计算,信息的采集就是量子测量。
量子计算机的迅猛发展,增加了人们对于先进技术安全性的担忧。然而,量子通信和量子秘钥分配方法可以帮助增强数字基础设施的安全性,防止数据和通信受到侵害。
2、专业的产生的背景
美国、欧盟、中国、俄罗斯、英国、加拿大和其他国家均通过本国/本地区的量子信息科学战略,扩大对量子信息科学的投资。美国政府制定了《量子信息科学国家战略概览》,为实现美国在量子信息科学应用方面的领导地位提供了战略路径。习近平总书记在2020年10月的中央政治局集体学习中强调:要充分认识推动量子科技发展的重要性与紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好先手棋。
我国在量子信息科学领域研究工作与国际同步,并且在许多方面居于国际领先地位,为我国量子信息科学的发展奠定了坚实基础。2016年我国自主研制的世界上首颗空间量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,为广域量子通信各种关键技术和器件的持续创新以及工程化问题提供一流的测试和应用平台;2020年我国成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,2021年构建了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,使得我国刷新了“量子计算优越性”里程碑。
“墨子号”量子科学实验卫星
“九章”量子计算原型机 “祖冲之二号”量子计算原型机
根据2021年《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,量子信息产业成为国家重点谋划和布局的战略性未来产业。要实现国家“十四五”规划纲要启动部署的量子信息领域相关任务,必须要有足够规模的、优秀青年人才队伍支撑。通过本科阶段的人才培养,推动量子信息学科交叉,可以为我国量子科技领域的系统布局做好拔尖创新人才储备。新增设量子相关专业体现出了我国对量子科学人才培养的重视。
专业介绍
(1)专业培养目标
作为适应新兴战略产业发展需求的学科交叉专业,量子信息科学专业旨在培养掌握量子通信、量子计算、量子精密测量的原理、设计与应用方面的基础理论、基本方法和应用技术,并能在我国量子信息产业发展中发挥重要作用的德、智、体、美、劳全面发展的高素质复合型人才。
(2)学制与授予学位
四年制本科,本专业所授学位为理学学士。
(3)主干学科
物理学、电子科学与技术、计算机科学与技术
(4)基本课程
量子信息科学概论、力学(双语)、热学、电磁学、光学、电路与模拟电子技术、数字电子技术、原子物理学、数学物理方法、电动力学、理论力学、量子力学I、固体物理学、热力学与统计物理、量子计算机导论、量子安全通信导论、量子信息论基础、激光物理、量子光学基础、量子信息科学专业基础实验。
(5)师资力量
作为全国第三家获批增设量子信息科学专业的高校,长江大学自2008年起即开设量子信息导论、量子计算导论、量子信息实验等基础选修课,并建立了以杨文星教授为带头人的量子光学与量子信息学科团队,现有从事量子信息科学相关教学科研工作的专任教师50余名,分布于物理与光电工程学院、电子信息学院、计算机科学学院、人工智能研究院、微纳光子材料与器件重点实验室等多个教学与科研机构,并融合量子信息领域内的国盾量子、国仪量子、问天量子、五方光电、杰普特、凯乐量子等龙头企业的行业优秀人才共同建设。专任教师队伍平均年龄42岁,入选包括国务院特殊津贴专家、湖北省楚天学者特聘教授等省部级重大人才工程人选10余人次。
就业前景
长江大学新开设的量子信息科学专业将走融合发展、共建专业的道路,让从事量子技术的企业介入。国际上IBM和谷歌早已跟各类高校合作培养量子信息专业技术人才。目前,学校已与包括国内量子科技龙头企业等多家高新技术企业签订了产学研合作协议,募集了大量资金用于量子信息科学专业建设和实验室建设。学生毕业后可进入国内外高校和研究机构,在学术上继续深造;进入研究机构从事量子信息科学方面的科研或技术管理工作;在企业中从事量子材料、量子芯片、量子通信、量子计算机、量子软件等领域的技术研发、生产或管理工作。
全国第四轮学科评估结果(2017年)
序号 | 学校代码 | 学校名称 | 一级学科代码 | 一级学科名称 | 评选结果 |
1 | 10489 | 长江大学 | 0708 | 地球物理学 | C- |
2 | 10489 | 长江大学 | 0818 | 地质资源与地质工程 | B- |
3 | 10489 | 长江大学 | 0820 | 石油与天然气工程 | C+ |
4 | 10489 | 长江大学 | 0834 | 风景园林学 | C- |
5 | 10489 | 长江大学 | 0901 | 作物学 | C- |
数据来源:教育部学位与研究生教育发展中心