我们目前正在见证量子技术革命的曙光,在这场革命中,纠缠和叠加等基本物理现象被用于计算、安全通信、传感和计量以及机器学习等领域的突破性应用。
在过去的一个世纪里,量子力学在微观层面理解自然规律方面取得了前所未有的进展,从能量量子化和光电效应的早期发现,到基本粒子标准模型的发展。这最终导致了超导性和量子霍尔效应等理论,以及希格斯玻色子的发现和玻色-爱因斯坦凝聚体的实现等实验突破。为了庆祝这一里程碑,联合国宣布2025年为国际量子科学技术年。
随着科学家们开发出越来越复杂的测量和控制量子系统的工具,他们开始将原子和光子等单个系统视为新型信息的载体。例如,一个向上或向下指向的电子自旋,或者一个向左或向右极化的光子,都是我们现在所说的量子比特的例子,量子信息比特的类似物。然而,与经典的类似物不同,量子比特可以存在于两种状态的叠加中,并且可以表现出独特的量子相关性,称为纠缠。特别是,约翰·贝尔发现量子现实无法用经典术语描述,这促使人们对基础研究重新产生兴趣,从而推动了量子信息和量子计算的发展。该领域侧重于理解处理量子信息的规则,以及这与计算、信息论、统计学和控制等经典领域的关系。这一新视角带来了真正的革命性发现,从更快的计算到安全的通信,再到高精度的传感。这些发展预计将对大部分经济产生重大影响。
量子技术已经接受了将这些想法付诸实践的挑战,以构建:
第一台量子计算机
量子增强型传感器
量子通信网络
引力波探测器
过去十年标志着技术进步的一个重大变化,我们看到私营部门正在发挥主导作用,从Quantinuum、Q-CTRL和Phasecraft等初创企业到亚马逊、IBM和谷歌等大型科技公司。所有主要国家都制定了量子技术计划,并认为这一领域具有战略重要性。在这种加速扩张的背景下,对具有量子科学技术专业知识和培训的科学家和工程师的需求很高。
诺丁汉大学量子科技硕士核心信息:
英文全称:Quantum Science and Technology MSc
学制:1年
开学时间:9月
学费:£22,600(2025年)
诺丁汉大学量子科技硕士申请要求:
1、2:1物理、数学物理或数学学士学位(或同等学历),或包含物理或数学实质要素的联合学位。
2、雅思6分单项不低于5
诺丁汉大学量子科技硕士学习内容:
必修课
Quantum Information Science
Quantum Dynamics and Coherent Devices
Light and Matter
Quantum Metrology
Dissertation
选修课
Scientific Programming in Python
Coding and Cryptography
Quantum Field Theory
Quantum Technology
Introduction to Practical Quantum Computing
Machine learning in Science Part I
Machine Learning in Science Part 2
Statistical Machine Learning
诺丁汉大学量子科技硕士就业前景:
本课程将为您提供数学、理论和实验物理高级方法的培训,以及沟通和团队合作技能。这些技术在国际层面的各种科学职业中都有应用。其中包括在英国的NPL和DSTL等政府实验室工作,在Quantinuum、牛津量子电路、Orca Computing、PhaseCraft、Q-CTRL、MSquared等量子技术初创公司工作,在亚马逊、IBM和谷歌等科技巨头工作,以及在金融、医疗保健和制药、交通、可再生能源等领域寻求扩展到量子技术的公司工作。
如果你有兴趣攻读量子物理学博士学位,或者你在就业期间重返学术研究,这也很重要。