虚拟实验室平台在量子信息科学通识教育中的评估
物理教育
2026-03-25 v3
摘要
本文报告了关于虚拟实验室平台在量子信息科学通识课程中效果的教学研究发现。具体而言，开发了一个基于Bell测试的虚拟实验室活动，使用商业可用的量子光学仿真实验室（QLab）。该实践活动旨在帮助来自不同学科的本科生理解量子纠缠这一反直觉且基础的概念。通过设计严谨的问卷调查，在三个学年期间进行的定性和定量评估表明，虚拟实验室使超过80%的学生能够掌握量子纠缠的复杂概念。这些结果表明，虚拟实验室在使抽象的量子概念变得可及且富有吸引力方面具有有效性，无论学生对高级数学或技术技能的先验知识如何。尽管存在如样本规模在后两个学期相对较小的局限性，但本研究为解决 undergraduate 课程中量子信息科学教学挑战提供了有价值的见解和实用框架，特别是针对旨在服务科学与非科学学生的通识课程。
引用
@article{arxiv.2503.23813,
title = {Evaluation of a Virtual Laboratory Platform in General Education on Quantum Information Science},
author = {Hongbin Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.23813},
year = {2026}
}