Kvanteinformationsvidenskab – en ny kandidatuddannelse ved KU og DTU
Københavns Universitet og DTU lancerede i sommers en uddannelse i kvanteinformationsvidenskab. Jan Philip Solovej fortæller her lidt om uddannelsen.
I september i år startede ca. 40 studerende på den nye kandidatuddannelse i kvanteinformationsvidenskab, på engelsk Quantum Information Science eller kort QIS. Uddannelsen er et samarbejde mellem Københavns Universitet og DTU, og der er flere institutter på både KU og DTU involveret i uddannelsen. På KU er det Datalogisk Institut, Institut for Matematiske Fag og Niels Bohr Instituttet. På DTU er det DTU-Compute, DTU-Electro og DTU-Fysik. Undertegnede er studieleder på uddannelsen. Der er et særdeles stærkt forskningsmiljø omkring uddannelsen med en lang række højt profilerede forskningscentre på både KU og DTU:
- QMATH VILLUM center (KU-MATH)
- Quantum for Life (KU-MATH)
- Novo Nordisk Foundation Quantum Computing Program -NQCP (NBI)
- Quantop (NBI)
- Qdev (NBI)
- Hy-Q (NBI)
- BARC (DIKU)
- bigQ (DTU-fysik)
- NanoPhoton (DTU-Electro)
- SPOC (DTU-Electro)
Forskningsmiljøet på KU er samlet omkring KUs quantum hub som også på sigt vil danne rammen omkring mange af uddannelsens aktiviteter.
Ambitionen var at skabe en interdisciplinær uddannelse med et indhold, der strækker fra sig fra det mest teoretiske, f.eks. det meget matematiske, over det mere eksperimentelle til det meget anvendelsesorienterede og teknologiske. Det er klart, at studerende på to år ikke kan blive eksperter i det hele. De studerende har også meget forskellige faglige forudsætninger. Kravet, for at blive optaget, er, at de enten skal have studeret datalogi, matematik, eller fysik. Vi forventer, at de alle kan et minimum af lineær algebra. Uddannelsen er opbygget således, at de studerende har en række obligatoriske kurser, der har til formål at give dem et fælles sprog og en fælles indsigt. De skal f.eks. alle have set den mere matematiske formulering af emnet, de mere datalogiske algoritmeaspekter og selvfølgelig også en indføring i de mulige fysiske platforme, der vil kunne udnyttes til kvanteberegninger og kvantekommunikation. Det er også et krav, at alle studerende har været i et laboratorium og set, og arbejdet med kvanteeksperimenter. Vi understreger således, at uddannelsen fokuserer på både kvantesoftware og kvantehardware.
Efter det obligatoriske forløb kan de studerende specialisere sig enten i teoretisk, eksperimentel, eller teknologisk retning. For eksempel har de studerende mulighed for at specialisere sig i matematisk retning f.eks. inden for informationsteori eller funktionalanalyse og spektral teori. De studerende har også mulighed for at deltage i et praktikforløb med en virksomhed. Vi er ved at skabe kontakter til relevante virksomheder. Her tænker vi både på de efterhånden flere kvante-start-ups, der er blevet etableret de senere år, men også på virksomheder, inden for områder, som f.eks. kommunikation eller medicin, der kan have fokus på kvanteteknologi. Det første semester er de studerende på KU og det andet semester er de på DTU. På 2. studieår kan de studerende vælge kurser frit på begge universiteter. Alle studerende har også mulighed for at vælge mellem et 30 og 45 ECTS speciale.
Vi har fra starten ønsket at skabe et internationalt og diverst studiemiljø, og det mener vi er lykkedes. Der er ca. 30% danske studerende på uddannelse, 20 % er fra uden for EU, mens den resterende halvdel er fra EU (inkl. EØS og Schweiz). Der er ca. 30 % kvindelige studerende. Vi havde oprindelig haft et mål med et optag på 25 studerende det første år, men vi fik i alt ca. 170 ansøgere, hvoraf ca. halvdelen var fra EU og halvdelen uden for EU. Vi optog derfor 43 studerende og har på nuværende tidspunkt 35 aktive studerende.
QIS uddannelsen indgår desuden i et større EU konsortium DigiQ (Digitally Enhanced Quantum Technology Master) med flere lignende uddannelser ved partner institutioner. De studerende kan gennem dette konsortium og de tilhørende netværk deltage i online kurser ved partneruniversiteter. DigiQ samarbejdet rummer også mulighed for at de studeende kan tage på udveksling ved en partnerinstitution. Det vil de normalt gøre på deres 3. semester og det vil kræve, at de vælger et 30 ECTS speciale.
Kvanteinformationsvidenskab og kvanteinformationsteknologi er et nyt område, som der er meget stort fokus på både fra erhvervslivet og fra politisk side. Både inden for medicinalindustrien, kommunikation og sikkerhed, softwarevirksomheder samt konsulentfirmaer er der stor årvågenhed på emnet og det er ikke et tilfælde, at der hele tiden opstår nye kvante-start-ups. Vi regner med, at de nye kandidater vil få job enten ved de nye kvante-start-ups eller de mere traditionelle områder, der opruster på kvanteområdet. Nogle vil sikkert også fortsætte med en ph.d. og få en forskerkarriere.
Philip Solovej
Professor KU, Leder af QMATH, og studieleder på QIS
Læs mere om uddannelsen: https://studies.ku.dk/quantum