量子信息科学与工程教育的教育格局：从物理基础到跨学科前沿

量子信息科学与工程 (QISE) 正快速吸引越来越多的学科关注，高等教育需要适应不断变化的格局。尽管 QISE 教育仍在物理学领域拥有坚实的根基，但该领域正变得越来越跨学科。有必要理解 QISE 指令和量子相关指令在所有学科中的存在情况，以弄清 QISE 教育已经发生的地方以及可以扩展的地方。尽管已有研究对介绍性 QISE 课程进行了表征，但尚无关于美国 QISE 和量子相关教育全貌的综合性图景。我们分析了来自 1,456 所美国高校的课程目录。我们发现有 61 所高校提供 QISE 学位项目，大多数为博士授予学校，物理学、电气与计算机工程 (ECE) 和计算机科学 (CS) 为主要贡献方。跨所有高校，我们识别出超过 8,000 门提到“量子”的课程，但约三分之一的高校在我们研究中没有任何课程。我们还发现超过 500 门专门的 QISE 课程，集中在博士授予学校，主要在物理学、ECE 和 CS 中。物理学在提供通用量子相关课程（约 4,700 门）和 QISE 专用课程（约 200 门）方面居于领先。跨多个学科，我们看到 QISE 主题正在课程中被引入，这些课程并不完全专注于 QISE，这可能是增加 QISE 教育可及性的有效策略。我们的数据集和分析为美国高等教育中量子教育提供了最全面的概览。为确保广泛可及性，所有数据均在 quantumlandscape.streamlit.app 公开可下载。我们希望这些发现将支持并指导未来在课程设计、人才培养和教育政策方面的努力。