最近在看美国研究生项目的时候,我注意到一个很有意思的变化。越来越多大学开始开设一个以前很少见的硕士专业:Quantum。中文一般翻译成量子科学、量子技术、量子计算或者量子工程。
如果只看名字,很多家长可能会觉得,这是不是一个特别理论、特别偏物理,最后基本只能读博士的专业?其实未必。
最近我看到一篇发表在 EPJ Quantum Technology 的研究,专门研究了全球Quantum硕士项目的发展。研究者一共找到了全球86个Quantum相关硕士项目,其中一个非常值得注意的数据是:72.1%的项目都是从2021年以后才开始的。
也就是说,Quantum硕士并不是一个已经存在了几十年的成熟专业,而是最近几年才快速发展起来的。
这让我想到20年前的人工智能。
当然,我不是说Quantum一定会成为下一个AI,但从大学专业发展的轨迹来看,两者确实有一些相似之处。
人工智能最早主要存在于高校科研中,很长时间里只是Computer Science下面的一个研究方向。后来随着Machine Learning的发展,AI开始和Statistics、Data Science结合,之后又出现了越来越多独立的Artificial Intelligence、Machine Learning和Data Science硕士。
到了今天,AI又进入了一个新的阶段,也就是“AI+”。我们现在越来越多地看到AI + Finance、AI + Business、AI + Healthcare、AI + Biology、AI + Engineering。
换句话说,AI的发展经历了一个从研究走向应用、从一个学科分支走向独立专业,再走向跨学科融合的过程。
Quantum现在当然还处在更早的阶段,但也已经开始出现类似的趋势。
早期的Quantum基本上属于Physics。现在越来越多项目开始由Physics、Computer Science、Electrical Engineering、Materials以及其他Engineering学科共同参与。那篇研究发现,2019年以前,多学院联合开设的Quantum硕士只占22.7%,到2024年已经接近40%。Computer Science学院主导的Quantum项目,也主要是在2021年以后才开始出现。
所以Quantum正在慢慢从“物理学家研究的问题”,变成“不同STEM专业都可能参与的技术领域”。
01、那Quantum到底是什么?
如果用最简单的话解释,我们现在使用的电脑,基本上利用的是传统物理规律来进行计算。最基本的单位叫bit,只能是0或者1。
Quantum Computing,也就是量子计算,利用的是原子、电子、光子这些非常小的粒子的特殊物理规律,它使用的基本单位叫qubit。
因为量子世界的规律和我们日常生活里的物理规律不太一样,所以理论上,在某些特殊问题上,量子计算机可能用完全不同的方法进行计算。
但这并不意味着量子电脑以后会取代普通电脑。更可能的情况是,普通电脑仍然完成绝大多数任务,而量子计算机专门处理一些传统计算机特别困难的问题。
这些问题可能包括药物研发、新材料、电池、复杂优化、密码和信息安全、金融模型,以及一些非常复杂的科学计算。
而且Quantum也不只是Quantum Computing。这个领域还包括Quantum Communication、Quantum Sensing、Quantum Hardware等。所以我们今天所说的Quantum,其实远不只是“量子电脑”这一件事情。
02、为什么最近突然出现这么多Quantum硕士?
一个很重要的原因,是industry开始需要人了。
以前如果一个学生想做Quantum,比较传统的路径可能是Physics本科,然后读Physics PhD,再进入Quantum Research。
但随着产业的发展,企业开始发现,他们需要的不只是量子物理学家。他们还需要软件工程师、电子工程师、芯片工程师、光学工程师、算法工程师、控制系统工程师,以及能够把Quantum应用到不同产业的人。
所以现在很多Quantum硕士,已经不再是传统意义上的Academic Physics Master,而是越来越明确地面向industry。
美国不少排名靠前的大学,已经开始陆续开设Quantum相关硕士。
比如Columbia有MS in Quantum Science and Technology,USC有MS in Quantum Information Science,UCLA开设了professional degree Master of Quantum Science and Technology,University of Chicago也有Quantum Engineering相关方向。
2026年秋季,NYU Tandon还迎来了第一届 MS in Quantum Science & Technology 学生,这是一个新开设的一年制全日制硕士。
Duke则采用了另外一种方式,没有单独设立一个Quantum硕士,而是在ECE硕士里面设置Quantum Hardware & Software方向。
这些项目其实很能说明Quantum教育正在发生什么变化。
它已经不再只是Physics PhD里面的一个研究方向,而是在慢慢发展出professional master、engineering track、computing track,以及“传统专业 + Quantum”这样的不同培养模式。
我觉得这种模式特别值得关注。
未来Quantum教育未必是每个学校都开一个名字叫Quantum的独立硕士,更可能出现越来越多“传统专业 + Quantum”的组合,例如:
- CS + Quantum
- ECE + Quantum
- Math + Quantum
- Physics + Quantum
这一点其实和今天的AI+很像。
03、Quantum硕士毕业以后能做什么?
大致可以分成几类。
01、第一类是Quantum Software
比如Quantum Software Engineer、Quantum Compiler Engineer、Quantum Algorithm Engineer。这类岗位比较适合CS、Math、Physics背景。
02、第二类是Quantum Hardware
比如Quantum Hardware Engineer、RF Engineer、Control Engineer、Photonics Engineer、Cryogenic Engineer。这类岗位更适合ECE、Physics、Optics、Materials背景。
03、第三类是Quantum Applications
也就是研究Quantum到底怎么应用到现实产业里,比如药物研发、材料、能源、金融和optimization。
04、还有一类是Quantum Research Scientist
这类岗位更加偏研究,很多还是更倾向于招PhD。
05、企业真的开始招人了吗?
目前一共找到了 131个和Quantum相关的岗位。因为JobFinder主要筛选Early Career岗位,所以这些职位大部分是面向应届毕业生,或者工作经验比较少的申请者。
我看到的公司包括IBM、Google、Amazon、GlobalFoundries 等,也包括不少专门做Quantum的公司。
这至少说明一件事情:Quantum已经不再只是大学实验室里的研究方向,它开始慢慢形成一个真实的就业市场。
当然,这个市场现在还比较早期。和Software、AI、Data Science相比,Quantum的岗位数量仍然不是一个量级。
06、那Quantum会不会成为下一个AI?
我不会说Quantum就是下一个AI。
AI从实验室走到今天的大规模商业应用,走了几十年。Quantum现在还处在非常早期的阶段,真正能够产生多大规模的商业价值,以及这个过程需要多长时间,都还有很多不确定性。
但是从大学教育的发展轨迹来看,它确实已经出现了一些20年前AI曾经出现过的特征:
从科研走向应用,从Physics走向CS和Engineering,从博士教育走向职业型硕士,从单一学科走向跨学科,也开始出现越来越多面向industry的项目。
那篇研究还有一个数据很有意思。
研究者分析Quantum硕士项目所描述的毕业去向时发现,只有 17.6% 指向academic career,82.3% 指向industry career。
当然,这并不代表82.3%的毕业生真的都去了industry。很多项目本身刚刚成立,还没有足够长时间的毕业生就业数据。
但这个数字至少说明,这一批新出现的Quantum硕士,从一开始就不只是按照“培养Physics PhD预备生”的思路设计的。
它们正在尝试建立另外一条路径:
在传统的Physics PhD之外,让本科Physics、CS、Math、ECE等专业的学生,通过硕士阶段的训练,更快地进入正在形成的Quantum Industry。
这个趋势,我觉得未来几年非常值得观察。


