本科(普通教育)专业代码:070206门类:理学专业类:物理学类综合评分:-
专业介绍:
比超算快亿倍
如果有一台计算机,能在几分钟内,完成经典超级计算机上万年才能完成的计算任务,这便是量子计算机;如果有一种技术,在构筑起无法攻破的网络的同时,还能瓦解对手最机密的防线——这便是量子技术。
传统计算机遵循经典物理学定律,建立在二进制数字0与1的基础上,通过存储这些数字进行数学运算。而量子计算则是利用微观粒子的量子特性——即量子叠加和量子纠缠,来进行信息的编码和运算。它的基本运算单元是量子比特(qubit)。与传统比特不同,一个量子比特在同一时间可以同时处于0和1的叠加状态。这种“叠加”特性使量子计算机一次可对多个数值进行运算。
2016年,我国成功将量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,为后续广域量子通信网络的构建奠定了基础。2020年我国成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,2021年构建了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,刷新了“量子计算优越性”里程碑。2026年,“九章四号”量子计算原型机只需要25微秒,比超算快超过亿亿亿亿亿亿倍。
安全、算力、感知
李勇男教授介绍道,量子信息科学是量子物理学与信息科学深度交叉融合的前沿领域,其中量子通信、量子计算、量子精密测量是目前研究的三大主流方向。简单来说,量子通信可以使信息传输更加安全,量子计算可以提供超强算力,而量子精密测量则让我们能够更精确地感知物理世界。
当前,人类正处于经典信息时代的顶峰。一旦量子计算成功实现应用突破,所有与计算相关的产业都将迎来翻天覆地的变革。无论是新材料设计、新药研发,还是信息安全、生命科学、人工智能等极具复杂性的领域,都将获得突破性进展。届时,我们将看到前所未见的新材料,用到现在无法想象的新药,甚至能极大地加速对“人体生命机制”、“大脑运作原理”等终极问题的模拟与研究。或许在不久的将来,量子信息科学将彻底重塑信息技术的未来图景。
学习涉及哪些内容?
量子信息科学是一门高度复合的交叉学科,本科阶段的学习体系主要由两大核心板块构成:量子物理学与信息学。
首先,在本科专业目录中,量子信息科学专业属于理学门类下的物理学类,扎实的物理知识是学习的基石。同时,本科阶段打好数理基础尤为关键,尤其是要掌握好数学这一基础工具。
其次,既然名称中带有“信息”,就必然离不开与信息学科的深度融合,学生需要系统学习信息论等相关知识,核心课程也将涵盖一系列量子信息前沿内容,比如信息学、量子力学、量子信息导论、量子信息实验、量子通信和密码、量子计算机科学等。
从技术实现层面来看,量子信息科学还涉及量子器件的设计与应用,这离不开材料科学的有力支撑。随着科技的发展,人工智能已广泛应用于各类信息处理过程,量子信息科学也必将与人工智能产生更深层次的交融。
统计信息:数据统计截止日期:2025年12月31日
全国普通高校毕业生规模0-50人
国之所需
量子计算不仅是面向未来,实现算力代际跃迁的核心引擎,也是未来全球科技竞争的战略制高点,深刻影响着未来科技发展格局与国家核心竞争力。
放眼全球,世界主要经济体均已在量子领域展开布局:2018年,美国通过《国家量子倡议(NQI)》法案,在量子信息领域形成了体系化布局;2026年再度通过《国家量子计划再授权法案》,把相关规划延长至2034年,重启研发投入强化量子竞争力。欧盟则在《量子宣言》中规划了对量子信息技术人才的培养。2025年欧盟发布的《量子欧洲战略》报告显示,过去五年间,欧盟成员国在量子信息领域的投资超过110亿欧元。
我国高度重视量子信息领域人才培养与产业布局,“十五五”规划纲要中明确指出,要前瞻布局未来产业,推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。李勇男教授指出,量子计算的高度复杂性与前沿性,使得精通该领域的专业人才在全球范围内都极为稀缺。从长远发展来看,我国若想在量子科技领域实现颠覆性、原创性突破,就必须打造一支高水平的量子人才队伍。
未来之选
量子信息专业不仅承载着国家未来发展的战略使命,更拥有广阔的就业前景与深远的职业发展空间。
从学科本质来看,量子理论揭示的是微观世界的底层规律,其应用潜力远不止通信领域,在材料科学、化学工程、生物科技等诸多方向都有着巨大的拓展空间。这种从微观通向宏观的本质探索,赋予了该专业极强的可塑性与延展性。
从产业需求来看,全球科技竞争日趋激烈。谷歌、IBM、英特尔、微软、霍尼韦尔等国际巨头,以及国内的阿里巴巴、腾讯、华为等头部科技企业,均已成立专门的量子研究机构,开展技术研发与创新探索。
对于学生而言,量子信息代表着一个处于高速上升期的未来战略性产业,发展潜力巨大、成长空间广阔。鉴于该领域极强的前沿性与专业性,往往需要长期的知识积累与技术沉淀,因此本科毕业后继续深造成为大多数学生的选择。投身量子信息领域,就是选择了一个极具前景的未来。
相近专业:
物理学;应用物理学;核物理;声学;系统科学与工程
该专业学生考研方向:
基础数学;物理学;原子与分子物理;凝聚态物理
已毕业人员从业方向:
正在统计
薪酬指数:
注:数据来源于学职平台职业调查。 该专业学生在某省市的薪酬指数=该专业学生在该省市的平均薪资/该专业学生在全国的平均薪资。

