論文の概要: Building a Quantum Engineering Undergraduate Program

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01311v1
• Date: Tue, 3 Aug 2021 06:06:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 01:04:07.008447
• Title: Building a Quantum Engineering Undergraduate Program
• Title（参考訳）: 量子工学の学部プログラムの構築
• Authors: Abraham Asfaw, Alexandre Blais, Kenneth R. Brown, Jonathan Candelaria, Christopher Cantwell, Lincoln D. Carr, Joshua Combes, Dripto M. Debroy, John M. Donohue, Sophia E. Economou, Emily Edwards, Michael F. J. Fox, Steven M. Girvin, Alan Ho, Hilary M. Hurst, Zubin Jacob, Blake R. Johnson, Ezekiel Johnston-Halperin, Robert Joynt, Eliot Kapit, Judith Klein-Seetharaman, Martin Laforest, H. J. Lewandowski, Theresa W. Lynn, Corey Rae H. McRae, Celia Merzbacher, Spyridon Michalakis, Prineha Narang, William D. Oliver, Jens Palsberg, David P. Pappas, Michael G. Raymer, David J. Reilly, Mark Saffman, Thomas A. Searles, Jeffrey H. Shapiro, and Chandralekha Singh
• Abstract要約: 量子情報科学と工学は、学士レベルの量子認識と量子熟達の両方を必要とする。 量子認識技術者に対しては、すべてのSTEM学生が利用できる最初の量子工学コースを設計する方法について説明する。 量子熟練技術者の教育と訓練については、すべてのSTEMメジャーにアクセスできる量子工学のマイナーと、個々のエンジニアリングメジャーに直接統合された量子トラックの両方について詳述する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.28986951435312
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The rapidly growing quantum information science and engineering (QISE) industry will require both quantum-aware and quantum-proficient engineers at the bachelor's level. We provide a roadmap for building a quantum engineering education program to satisfy this need. For quantum-aware engineers, we describe how to design a first quantum engineering course accessible to all STEM students. For the education and training of quantum-proficient engineers, we detail both a quantum engineering minor accessible to all STEM majors, and a quantum track directly integrated into individual engineering majors. We propose that such programs typically require only three or four newly developed courses that complement existing engineering and science classes available on most larger campuses. We describe a conceptual quantum information science course for implementation at any post-secondary institution, including community colleges and military schools. QISE presents extraordinary opportunities to work towards rectifying issues of inclusivity and equity that continue to be pervasive within engineering. We present a plan to do so and describe how quantum engineering education presents an excellent set of education research opportunities. Finally, we outline a hands-on training plan on quantum hardware, a key component of any quantum engineering program, with a variety of technologies including optics, atoms and ions, cryogenic and solid-state technologies, nanofabrication, and control and readout electronics. Our recommendations provide a flexible framework that can be tailored for academic institutions ranging from teaching and undergraduate-focused two- and four-year colleges to research-intensive universities.
• Abstract（参考訳）: 急速に成長する量子情報科学とエンジニアリング(QISE)産業は、量子認識と量子熟練技術者の両方を学士レベルで必要とする。 このニーズを満たすための量子工学教育プログラムを構築するためのロードマップを提供する。 量子アウェアエンジニアは、stemの学生全員にアクセス可能な最初の量子工学コースを設計する方法について説明する。 量子熟練技術者の教育と訓練について、すべてのSTEMメジャーにアクセスできる量子工学と、個々のエンジニアリングメジャーに直接統合される量子トラックの両方について詳述する。 これらのプログラムは,既存の工学・理科の授業を補完する3～4つのコースしか必要としないのが一般的である。 本稿では,コミュニティカレッジや軍事学校など,後中等教育機関で実施するための概念量子情報科学コースについて述べる。 QISEは、エンジニアリングにおいて浸透し続けるインクリビティとエクイティの問題を是正するための、素晴らしい機会を提供する。 本稿では、量子工学教育が優れた教育研究の機会をどのように提供するかを説明する。 最後に,量子ハードウェアについて,光学,原子・イオン,極低温・固体技術,ナノファブリケーション,制御・読み出し電子回路など,あらゆる量子工学プログラムの重要な要素であるハンズオントレーニング計画を概説する。 提案手法は,2年・4年制大学から研究集約大学まで,学術機関に適応可能な柔軟な枠組みを提供する。

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