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近日， 量子计算股交易暴涨。
以美元交易量计，Rigetti Computing成交量 超过了美债ETF TLT，IonQ的成交量 超过了摩根大通，Quantum Computing的成交量 超过了英特尔，D-Wave Quantum的成交量 超过了巴菲特旗下的伯克希尔。
而即将到来的2025年，也被联合国宣布为“ 量子科学与技术之年”，以纪念海森堡发表 《运动学和力学关系的量子力学重新诠释》论文一百周年。
这篇论文奠定了物理学的新基石，引领了 量子力学的发展。
“遇事不决 量子力学”
提到 #量子力学，很多同学都不会感到陌生。
简单来说，这是研究微观世界（比如原子、分子等非常小的粒子） 物质和能量行为规律的一门学问。
以两个关键特征为例，在量子力学中， 物质和能量的存在并不是连续的，而是像台阶一样一段一段的。比如，光不是一条连续的线，而是由一个个小粒子（光子）组成。
与经典物理学中物体有确定的状态和运动轨迹也不同，量子力学中的 粒子状态和运动轨迹是不确定的，只能以概率的形式来描述。
这意味着，我们 不能准确知道粒子在某一时刻的具体位置和速度，而只能知道它出现在某个位置或具有某个速度的概率。
量子力学颠覆认知
量子力学的这些特性不仅挑战了我们对世界的传统认知，还为现代科技的发展提供了新的理论基础，尤其是量子通信和量子计算方向：
量子通信
利用量子力学原理进行信息传递的新型通信方式，主要基于量子叠加态和纠缠效应，提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证。
量子密钥分发和量子隐形传态等技术有望在未来的通信中起到重要作用，保护通信内容的安全性和隐私。
量子计算
基于量子力学的量子态进行计算的一种新型计算方式。量子比特（qubit）可以同时处于多个状态，例如0和1的叠加态，这种叠加态和纠缠态（entanglement）是量子计算的基础。
量子计算机的出现将极大地加快解决复杂问题的速度，如优化问题、密码破解和大数据处理等，有望推动人工智能、材料科学和医药研究等领域的突破。
量子计算芯片Willow
谷歌此前发布了新一代量子计算芯片Willow，Willow拥有105个物理量子比特，在多个指标上都具有zui先进的性能。
BCG在其zui新分析报告《量子计算的长期预测依然光明》中重申了其预测，即到2040年，量子计算将在全球创造4500亿至8500亿美元的经济价值，为硬件和软件提供商维持900亿至1700亿美元的市场规模。
越来越多的高校和科研机构开始开设量子相关专业，对量子物理、量子信息、量子计算等方向的科研人员需求增加；
而在技术发展方向上， 领先的企业正在投资企业级量子能力。
此前一份关于量子应用的出版物追踪了财富500强企业中100多个活跃的概念验证项目， 相关总额达3亿美元。 量子计算机和量子通信系统的研发和制造 需要大量的工程师和技术人员，他们需要具备电子工程、量子物理、计算机科学等多方面知识和技能；
随着量子技术的逐渐成熟和商业化应用，越来越多的企业也需要量子专业人才来 开发新技术、新产品，如金融、医疗、材料等领域，量子技术可以带来颠覆性的创新。
英美港澳，谁zui适合量子发展？
不同地区在量子新技术（量子计算/通信等）的发展上有着不同特色。
英国
首先是英国，英国政府高度重视量子计算技术的发展，成立了科学、创新和技术部（DSIT），旨在推动英国成为世界上zui具创新性的经济体和科技超级大国。
牛津大学衍生的一所名为 Oxford Ionics的公司，此前在量子计算领域取得了重大技术突破。
运用独特的 离子阱技术，通过精密电磁场将带电原子悬浮于空中，成功构建出既稳定又可控的量子比特，为构建高效且可扩展的量子计算系统奠定了坚实基础。这种量子芯片的制造不再是复杂的技术难题， 能在标准半导体工厂进行大规模生产。
另外，Oxford Ionics还成功研发出多个 原型量子计算机，并在模拟分子结构、优化金融交易策略以及预测气候变化模型等任务中展现出了显著的计算优势。
多所顶 尖院校在本科阶段已开设了与量子计算/通信相关的专业。
牛津大学物理系是英国乃至全球物理学研究的领头羊， 有60多个参与量子科学和技术的团体。
院系拥有众多杰出的教授和研究人员，他们在物理学领域取得了重要的突破和贡献，研究涵盖了 量子物理、黑洞、宇宙起源、暗物质等多个前沿领域。
专业教学注重理论深度和实践应用，培养学生批判性思维和解决问题的能力。其优势专业方向包括理论物理、粒子物理、凝聚态物理、宇宙学、原子与分子物理等。
以物理学学士（3年）课程设置为例，第一年学习 “经典”物理学：粒子力学、狭义相对论、电场和磁场物理学，以及微分方程、波和基本光学以及数学方法，包括向量和微积分；
此外，还提供选修主题，可能包括 量子和其他物理科学科目。
第二年继续深化前一年的相关主题知识，扩展了电磁学、光学和数学方法，并 深入探讨量子物理和热物理等进一步的核心主题。
牛津大学物理专业，第二年课程大体介绍
剑桥大学物理课程也涉及到量子相关（所属自然科学专业）。
三/四年的物理学课程，目标是 为物理学各个方面打下坚实基础，并展示现代物理学的广泛领域。
前三年涵盖了 电磁学、量子力学、动力学和 热力学等重要基础领域，还旨在培养实验、计算和数学技能。
第四年的高级课程包括基础学科，例如 高级量子理论、量子光学和量子信息、粒子物理学、凝聚态物理学和宇宙学，以及应用主题，例如生物物理学和地球物理学。
剑桥大学，第一年课程设置介绍
另外 IC、UCL、南安、爱丁堡等院校也在量子计算和通信领域有着不俗的研究实力和教学水平。
美国
美国方向，除了上述提到的谷歌Willow新芯片，多所高校和研究机构在量子计算领域也取得了显著进展：
加州理工学院是全球量子计算/通信领域的佼佼者，该校设有 量子信息和物质研究所（IQIM），致力于量子计算、量子通信等前沿领域研究。
麻省理工学院也设有量子工程中心（MIT-CQE），致力于推动量子计算技术；
哈佛大学积极参与量子计算/通信领域的研究，该校的物理学、计算机科学等专业都涉及相关的研究内容。
此外，还 与谷歌等科技公司合作，共同推动量子计算技术的发展。
中国香港
中国香港，作为连接内地和国际的桥梁，众多高校也担起了量子发展重任。
香港大学物理学院设有 量子研究中心，与加州理工学院等国际知名机构有合作关系。该中心主要利用量子算法研究材料和OLED相关领域，取得了显著的研究成果。
中文大学的量子研究中心， 专注于量子光学和底层器件的研究。该中心与中科大有合作关系，共同推动量子计算技术的发展。
科技大学的量子计算中心在三所学校中规模zui大，涵盖了从底层量子光学到量子算法的全栈布局。该中心还拥有香港唯一一台商用量子计算机，为量子计算的研究和应用提供了有力的支持。
4月11日，香港科技大学（广州） 量子科技中心 （Center for Quantum Science and Technology QSTC）主题实验室 （Theme-based Lab）揭牌仪式举行
澳洲
近几年澳洲在量子计算领域的发展同样势头强劲，近年来取得了多项重要成果。
澳政府制定了 国家量子战略，并投入巨资支持量子技术的发展。例如，政府宣布以关键技术基金的形式投资10亿美元，作为更广泛的国家重建基金的一部分，用于支持量子计算等领域的本土创新和生产。
量子计算公司 Silicon Quantum Computing（SQC）在2022年推出了世界上 di一个在原子尺度上制造的量子集成电路，这一成果提前2年实现了原子级量子集成电路的目标，使澳大利亚在开发硅基量子计算方面处于世界 领先地位。
西澳大学率先开设了首 个量子计算机本科专业，该专业涵盖了广泛的课程，包括算法、计算机系统、高性能计算、物理、数学、网络安全和哲学等。
西澳大学官网
虽然UNSW没有在本科阶段直接开设量子计算专业，但 该校工程学院是澳大利亚规模zui大的工程学院之一，在量子计算及通信技术方面有着深厚的研究基础。
高中阶段需要提前做哪些申请准备？
除了学术成绩这一硬指标外，还需综合考虑多方面的因素以确保做出zui适合自己的地区申请选择。
比如 语言环境是一个不可忽视的要点。是否能在全英文的授课环境中自如交流，理解复杂的专业术语，参与课堂讨论，都需要提前评估。
生活费用同样是一个重要的考量因素。
不同国家和地区的生活成本差异显著，例如 伦敦和 纽约等大城市的生活成本普遍较高， 香港虽也属发达地区，但相较于前者，生活成本可能更为可控。家长和学生应共同研究目标地区的生活成本，制定合适的财务计划。
文化氛围和生活方式的适应性也至关重要。是否对当地的文化活动感兴趣，能否融入当地的生活节奏，都将直接影响其留学期间的幸福感和归属感。
职业发展规划同样是要长远考虑的一部分。量子计算与量子通信作为前沿科技领域，不同地区的行业布局、就业机会以及政策支持都有所不同。了解目标国家的科技政策、行业趋势以及就业市场，有助于同学们做出更明智的决定。
从上述一些院校的申请成绩要求能看出，未来同学们面对的竞争非常激烈， 应尽早开始规划自己的学术路径。
首先是学术， 搭建好IGCSE/ALevel/IB/AP阶段物理、数学等学科知识框架。
物理学科不仅涵盖了 力学、电磁学、光学等传统领域的基础知识，还逐步引入了 量子物理、相对论等前沿内容。深入理解这些概念，掌握基本的物理定律和公式，逐渐培养解决复杂物理问题的能力。
数学则是量子研究的语言。量子计算与量子通信涉及大量的数学运算和理论推导，如线性代数、微积分、概率论与统计学、复变函数等。
除了有计划地安排学习进度，确保每个知识点都得到充分的理解和掌握。大家还可以阅读相关的科普书籍、学术论文或在线资源拓宽视野，加深对量子物理和数学的理解。
另外， 加深理解也少不了练习，通过解决物理和数学问题，将理论知识应用于实际情境中，提升解决问题的能力。
量子科技日新月异，新的理论、技术和应用不断涌现。学生 应培养对新知识的好奇心和探索欲，勇于尝试不同的研究方向，保持对新技术的敏感度和适应性。
