迎接量子飞跃 培育学生掌握前沿量子技术

The Quantum Leap: Boosting HKUST students’ expertise in quantum technologies

科大复杂量子系统研究中心主任兼物理学系教授杨森教授认为,为了在地区培育出新一代的量子创新人才,有必要填补理论物理与半导体工业工程之间的断层。

科大与裘槎基金会刚在五月下旬合办了一场「量子技术」专题工作坊。杨教授特别强调,量子科学作为跨学科创新的引擎,正引领着多个领域的变革。

他表示:「我们正致力帮助学生掌握跨学科的通用语言和技术工具。这不仅能推动区域制造业的转型、催生更多深科技初创企业,还能让他们在申请科研资助时更有竞争力。」

工作坊于赛马会高等研究院举行。为了打破交流的局限,设计此工作坊时,特别希望能吸纳更多不同背景的学生参与。

杨教授说:「这次活动的参与者不但横跨物理、化学及工程等学科,甚至有不少来自粤港澳大湾区其他高校的代表。这种包容的培养模式,就是为了能让未来的量子人才不再闭门造车,而是能跨越学术边界,真正建立起深度的学术网络。」

打破学术藩篱

复杂量子系统研究中心一向非常注重跨学科与包容性。该中心目前正全力研究新型量子材料,好让这类材料的特性可以被科学家自主设计、预测和测试。与此同时,他们也致力研究原子、离子和光子的成群或单独操控,以及精确控制一小组「量子位」,来运行小规模的量子程序。

与中心紧密合作的教研团队背景也非常多元。这些学者分别来自数学系、化学系、化学及生物工程学系、电子及计算器工程学系,以及科大能源研究院、郑家纯机器人研究所和工商管理学院也加入其中,展现出强大的跨院系协同效应。

打造区域生态圈

除了跨学科,这次活动的另一亮点在于它的国际视野。工作坊汇聚了美国、欧洲以及亚洲各地(包括中国内地、日本和新加坡)的全球量子领域领军人物,让参与者的眼界大开。

谈到这一点,杨教授表示:「在现时的全球量子竞赛中,亚洲的科研人员和机构,特别是大湾区的实力已经走到了最前沿。大湾区拥有雄厚的半导体供应链与先进制造业基建,这给了我们得天独厚的战略优势。」

他补充指,在大学层面例如科大推展的各项举措,能在校园内发挥凝聚合作的枢纽作用;而裘槎基金会则扮演着催化剂,通过资助此类跨学科的网络交流活动,为长期科研注入源源不断的活力。

「他们将本地顶尖人才凝聚在一起,提供世界级的科研设施,并携手构建出一个能持续发展的区域创科生态圈。这对于将基础量子科学转化为有商业价值的深科技产业至关重要。」

从量子位到实践应用

这场为期三天的学术盛会围绕科大擅长的量子科学展开丰富的学术探讨。

研讨主题紧扣近年迅速发展的「宽能隙半导体」量子技术,并特别聚焦于固态系统里的「色心量子位」。简单来说,量子位就是量子计算的基石,功能就像传统计算器位的「超强升级版」。

杨教授解释道:「色心技术在未来的量子通信和量子感测领域有着巨大的潜力。这次工作坊期间,大家都非常透彻地探讨这些前沿课题。」

与此同时,科大的科学家们通过跨学科合作,已经取得了不少突破。无论是引领探测量子材料的缺陷、优化表面化学,还是研发集成控制电子设备,科大的青年学者们已经逐步建立起跨越领域的职业优势,不论是在量子初创公司还是大型半导体晶圆厂中,他们都能游刃有余。

杨教授最后特别提到,量子科学在未来的医疗诊断中也大有作为,例如透过开发高灵敏度、非侵入性的生物分子成像技术,有望应用于癌症等疾病的早期筛查。这也再次凸显了科大持续深耕这个前景广阔的领域,将可带来深远的社会意义。

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