经历过高考激烈竞争的人,或多或少都怀揣着一个清华梦——未名湖畔的微风、清华园里的晨读,这些意象几乎成了顶尖学府的象征。如今,清华大学又有大动作:正式成立量子信息班,全面发力量子信息领域。

先说说清华的底蕴。这所百年名校,始终瞄准世界科技前沿和国家重大战略需求,坚持自主创新之路。从填补国内空白到刷新世界纪录,清华师生在科技进步与学术发展中做出的贡献,有目共睹。
为什么现在要开设量子信息班?因为量子信息科技已迈入全新阶段:国家有战略需求,科研与产业也有迫切需求。作为新兴前沿学科,量子信息人才的培养必须做到学科交叉、体系化、专门化,同时理论与实验紧密结合——这绝不是随便开几门课就能应付的。
主导这个项目的是图灵奖得主、中国科学院院士姚期智教授,这已是他创办的第三个拔尖创新人才培养项目。前两个分别是计算机科学实验班和人工智能班,业内都知道这两个班的分量。
据公开信息,量子信息班于2021年开始招生,计划招收20人。这也是清华大学首个面向本科生的量子信息培养项目,意义不言而喻。
课程设置上,硬核程度令人惊叹:量子复杂性理论、量子计算机科学、统计物理与量子多体理论、量子力学与量子开放系统、量子信息实验、量子通信与密码、量子人工智能、量子电子学与高等量子物理学、高等量子信息学……单看这些课程名称,就能感受到这个班级的含金量。
说到背景,得回溯到十年前。2011年,清华大学交叉信息研究院揭牌,量子信息中心同步成立。十年后的今天,终于看到量子信息欣欣向荣的局面——用“前瞻布局”这个词来形容,毫不为过。
量子信息中心到底是一个什么样的存在?我们来看官方介绍:量子信息是计算机科学、信息科学与量子物理相结合的新兴交叉学科,将为人类提供后摩尔时代的技术,为21世纪信息科学带来新原理与新方法。换句话说,它是未来科技竞争的制高点,也是中国科技发展的重大方向之一。
中心成立于2011年,挂靠交叉信息研究院,由姚期智院士领导,段路明教授担任执行主任。目标非常明确:在创建量子计算机和量子互联网的竞赛中占据国际领先地位,为中国在前沿科学领域树立标杆,建设世界一流的量子信息研究中心和人才培养基地。
姚期智这个名字,在业内如雷贯耳。他是最早进入量子信息领域进行研究的极少数计算机学家之一,研究方向包括计算理论及其在密码学和量子计算中的应用。2000年,他因对计算理论(包括伪随机数生成、密码学与通信复杂度)的突出贡献荣获图灵奖,成为迄今为止唯一获此殊荣的亚裔计算机科学家。他的研究成果不仅丰富了计算机复杂理论的研究,更对量子信息发展起到了关键作用。他是研究网络通信复杂性理论的国际先驱,1993年最先提出量子通信复杂性,奠定了量子计算机的理论基础;1995年又提出分布式量子计算模式,后来成为分布式量子算法和量子通信协议安全性的基础。
执行主任段路明教授,同样是量子信息物理实现方面的国际领军人物。他在量子网络、量子计算机、长程量子通信以及量子仿真物理实现方面的研究,在业内影响深远且广泛。
量子信息中心采用国际一流院校的管理模式,主要研究方向包括全量子网络、量子计算、量子仿真、量子算法、量子通信复杂性理论、量子运筹学等。中心承担了973先导项目“全量子网络”、教育部“清华量子信息中心建设”专项、科技部量子计算重点研发项目等国家重大项目。目前已搭建离子量子计算、金刚石色心量子计算、超导量子计算、光量子网络、原子量子中继等多个实验研究平台及微纳加工超净间,并在《自然》、《科学》、《物理评论快报》等国际顶级期刊发表论文数十篇。
取得的成果更是令人瞩目:首次实现抗噪声的几何量子计算、从光子到宏观金刚石振动模式的量子隐态传输、光量子网络中的量子路由器,在多比特量子存储和多比特量子纠缠方面取得突破,首次实现具有225个存储单元的原子量子存储器,刷新了量子存储容量的国际记录——这些突破大大提升了中国在量子信息领域的国际影响力。
从十年前的一个中心,到今天的一个本科班,这条路走得扎实而漂亮。可以说,在量子信息领域的人才培养上,清华大学正在给出自己的答案。
