快速发展的量子信息科学领域将使变革性技术成为可能，这些技术将对我们的经济和社会产生重大影响。然而，要实现这一承诺，需要发展一支能够满足通信、光学、计算和材料行业对熟练工人现有和不断增长的需求的劳动力队伍。

　　在国家科学基金会的资助下，一个新的多机构项目——被称为QuSTEAM:量子科学、技术、工程、艺术和数学的融合本科教育——旨在改变量子信息科学和技术在全美的教学方式。

　　“量子信息科学是技术工作方式的一个转变，”俄亥俄州立大学物理学家Ezekiel Johnston-Halperin说，他是该项目的首席研究员。“这需要与传统STEM学位所提供的技能和知识基础完全不同，因此，我们需要一种新的教育方法来培训具备量子能力的劳动力。”

　　“我们很幸运有这个机会从头开始为未来的量子科学家和工程师建立全国性的课程，”David Awschalom说，他是QuSTEAM的联合首席研究员，也是芝加哥大学量子工程和物理学的刘家教授。“这样做将使我们能够开发一个教学和学习环境，通过关注领域领先的创新和社会影响，吸引新学生到该领域，从一开始，从大多数STEM项目的范式转变。”

　　Awschalom也是阿贡国家实验室的资深科学家，也是芝加哥量子交换中心的主任。

　　QuSTEAM是美国国家科学基金会(NSF)聚合加速器计划(Convergence Accelerator program) 2020年项目的一部分，该项目支持以使用为灵感和基于团队的努力，以快速实现从基础研究和发现到实践的过渡。QuSTEAM团队由19名来自俄亥俄州立大学、芝加哥大学、密歇根州立大学、芝加哥州立大学和伊利诺伊大学香槟分校的教师组成。QuSTEAM还与工业和国家实验室合作，包括Argonne，应用材料，HRL实验室和IBM。

　　为了开始这项计划，QuSTEAM将从学术界、工业界和国家实验室的利益相关者那里收集信息，以确定关键的科学和工程实践需要具备量子能力的劳动力。

　　通过召集学科、教学实践和劳动力发展方面的专家，QuSTEAM团队将开发围绕单一概念构建的模块，这些模块可以被安排形成一系列的教育路径——从学士学位和副学士学位到证书和未成年人。

　　“就像科学本身一样，科学教育在过去的几十年里进步了很多，”俄亥俄州立大学物理学教授和物理教育研究专家QuSTEAM copi Andrew Heckler说。“我们知道更多关于如何帮助不同群体的学生与内容相联系，更好地学习并通过课程取得进步。重要的是，我们使用这些方法来吸引和教育学生在复杂而令人兴奋的量子信息领域。”

　　发展包容性道路

　　模块化的QuSTEAM课程将为两年制和四年制的院校、少数民族服务机构和行业提供教育机会。为了满足STEM教育和STEM劳动力对多样性和包容性的需求，本课程将系统地构建一个结构，以消除历史上限制包容性的障碍。通过整合超越传统STEM学科的内容，强调基于项目的评估以扩大参与，QuSTEAM旨在直面和消除长期存在的偏见，以促进STEM领域的多样性。

　　“通过结合我们机构的多样化阻止人口最多的国家,我们会放在一起一个有效的项目在这个具有挑战性的跨学科领域大规模可访问性的目标”密歇根州立化学家安吉拉·k·威尔逊说,主任MSU-Q,密歇根州立大学量子计算中心、科学和工程。

　　QuSTEAM希望通过为71%的STEM劳动力设定国家标准来支持和加速这一发展，这些劳动力不需要研究生学位。该计划将开设各种吸引人的课程和教育课程，让各种背景和兴趣的学生寻求多种奖学金途径。

　　“培养出大批在各自领域出类拔萃、对经济产生重大影响的高质量本科生，是俄亥俄州和我们的合作伙伴已经做得很好的事情，”约翰斯顿-哈尔佩林说。“量子信息科学是一个快速发展的领域，我们定位于成为早期参与者，有机会以一种服务于整个社会的方式进行创新。库steam集团正处于满足这一迫切需求的最佳位置。”

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