به گزارش عتبه نیوز، فناوری‌های کوانتومی در دهه‌های اخیر به یکی از مهم‌ترین حوزه‌های علمی و فناورانه جهان تبدیل شده‌اند و دانشگاه‌ها باتوجه به نقش خود در تربیت نیروی متخصص، برنامه‌های آموزشی و پژوهشی مرتبط با این حوزه را توسعه می‌دهند.

دانشگاه بین‌المللی امام رضا (ع) نیز در سال‌های اخیر برنامه‌هایی هدفمند برای توسعه آموزش و پژوهش در حوزه نظریه محاسبات و اطلاعات کوانتومی دنبال کرده است.

طرح درس کوانتومی؛ از مبانی تا کاربرد

یکی از مهم‌ترین اقدامات دانشگاه بین‌المللی امام رضا (ع) در این مسیر، طراحی و تدوین طرح درس نظریه محاسبات و اطلاعات کوانتومی در چارچوب برنامه‌های آموزشی تحصیلات تکمیلی است. این درس با هدف آشنایی دانشجویان با مفاهیم بنیادین پردازش اطلاعات در چارچوب فیزیک کوانتومی و کاربردهای عملی آن در حوزه‌های مهندسی و علوم کامپیوتر طراحی شده است.

در فرایند تدوین این طرح درس، برنامه‌های آموزشی دانشگاه‌های معتبر جهان بررسی و با نیازهای علمی کشور تطبیق داده شده است تا سرفصل‌ها ضمن برخورداری از عمق علمی، برای دانشجویان رشته‌های مرتبط قابل‌فهم و کاربردی باشند.

مبانی مکانیک کوانتومی، درهم‌تنیدگی کوانتومی، الگوریتم‌های کوانتومی، نظریه اطلاعات کوانتومی و اصول مخابرات کوانتومی از جمله موضوعات پیش‌بینی‌شده در این طرح درس است که دانشجویان را با تفاوت‌های بنیادین محاسبات کلاسیک و کوانتومی آشنا می‌کند.

محتوایی میان‌رشته‌ای برای دانشجویان رشته‌های مختلف

یکی از ویژگی‌های این طرح درس، رویکرد میان‌رشته‌ای آن است. اطلاعات کوانتومی در نقطه تلاقی حوزه‌هایی همچون فیزیک کوانتومی، علوم کامپیوتر، مهندسی برق و ریاضیات کاربردی قرار دارد و از همین رو، در طراحی محتوای درس تلاش شده است مفاهیم به‌گونه‌ای ارائه شوند که دانشجویان رشته‌های مختلف بتوانند با آن ارتباط برقرار کنند.

در این چارچوب، دانشجویان مهندسی برق می‌توانند کاربردهای نظریه اطلاعات کوانتومی را در مخابرات کوانتومی و شبکه‌های ارتباطی بررسی کنند و دانشجویان علوم کامپیوتر نیز با الگوریتم‌های کوانتومی و پیچیدگی محاسباتی آشنا شوند.

این رویکرد علاوه بر افزایش جذابیت آموزشی درس، زمینه همکاری علمی میان گروه‌های آموزشی مختلف دانشگاه را نیز فراهم می‌کند.

حرکت به سمت تولید منابع آموزشی بومی

یکی از چالش‌های آموزش حوزه‌های نوظهور، کمبود منابع آموزشی بومی و منسجم است. بخش قابل توجهی از منابع موجود در زمینه اطلاعات کوانتومی به زبان انگلیسی و بر اساس ساختار آموزشی دانشگاه‌های خارجی تدوین شده‌اند و همین مسئله می‌تواند یادگیری مفاهیم اولیه را برای دانشجویان دشوار کند.

در همین راستا، دانشگاه بین‌المللی امام رضا (ع) تولید محتوای آموزشی متناسب با نیاز دانشجویان داخلی را دنبال کرده است. تدوین جزوه‌های آموزشی، طراحی مثال‌ها و تمرین‌های کاربردی و تنظیم سرفصل‌های استاندارد از جمله اقداماتی است که در این مسیر مورد توجه قرار گرفته است.

حمایت‌های پژوهشی و علمی نهادهایی مانند بنیاد ملی علم ایران نیز در پیشبرد این فعالیت‌ها نقش داشته و امکان تمرکز بیشتر بر تولید منابع آموزشی و توسعه برنامه‌های تخصصی را فراهم کرده است.

تربیت مدرس برای گسترش آموزش کوانتومی

توسعه یک طرح درس تخصصی، نیازمند فراهم‌کردن زیرساخت لازم برای آموزش آن است. بر همین اساس، برنامه تربیت مدرس در حوزه محاسبات و اطلاعات کوانتومی نیز در کنار تدوین طرح درس دنبال شده است.

در این برنامه، اعضای هیئت علمی جوان و پژوهشگران علاقه‌مند با مفاهیم پیشرفته این حوزه آشنا می‌شوند و برای تدریس مباحث مرتبط آماده می‌شوند. برگزاری کارگاه‌های تخصصی، جلسات علمی مشترک و دوره‌های آموزشی از جمله اقداماتی است که برای ارتقای توان علمی مدرسان مورد توجه قرار گرفته است.

جذب نخستین پژوهشگر فوق دکترا در حوزه کوانتوم

در ادامه این مسیر، دانشگاه بین‌المللی امام رضا (ع) با حمایت بنیاد ملی علم ایران، نخستین پژوهشگر فوق دکترا در حوزه فناوری‌های کوانتومی را جذب کرده است.

دکتر محمد بلوکیان، دانش‌آموخته رشته مهندسی برق، طرح پژوهشی خود را با موضوع کمّی‌سازی منابع و هزینه‌ها در مخابرات کوانتومی و بازطراحی پروتکل‌ها باهدف بهینه‌سازی، زیر نظر دکتر منیره هوشمند دنبال می‌کند.

حضور این پژوهشگر، در کنار برنامه تربیت‌مدرس و طراحی طرح درس نظریه محاسبات و اطلاعات کوانتومی، ظرفیت دانشگاه را برای پیوند میان آموزش و پژوهش و توسعه فعالیت‌های تخصصی در حوزه مخابرات کوانتومی تقویت می‌کند. پیوند آموزش و پژوهش در فناوری‌های کوانتومی

از اهداف اصلی طراحی طرح درس نظریه محاسبات و اطلاعات کوانتومی، ایجاد ارتباط میان آموزش و پژوهش است. بر همین اساس، تلاش شده است دانشجویان تحصیلات تکمیلی در قالب پروژه‌های درسی و پایان‌نامه‌ها با موضوعات مرتبط با اطلاعات کوانتومی آشنا شوند.

تداوم این روند می‌تواند به شکل‌گیری گروه‌های پژوهشی فعال در حوزه اطلاعات کوانتومی در دانشگاه بین‌المللی امام رضا (ع) کمک کند. همچنین توسعه همکاری با مراکز پژوهشی و صنعتی مرتبط، ظرفیت بیشتری برای کاربردی شدن تحقیقات و تبدیل دستاوردهای علمی به پروژه‌های فناورانه فراهم خواهد کرد.

ترسیم مسیر بلندمدت آموزش علوم کوانتومی

چشم‌انداز بلندمدت دانشگاه بین‌المللی امام رضا (ع)، توسعه تدریجی یک مسیر آموزشی و پژوهشی کامل در حوزه اطلاعات کوانتومی است؛ مسیری که می‌تواند با طراحی دوره‌های تخصصی بیشتر و تعریف پروژه‌های پژوهشی گسترده‌تر ادامه پیدا کند.

گسترش همکاری‌های علمی با دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی نیز از ظرفیت‌های پیش رو در این حوزه به شمار می‌رود. با توجه به سرعت رشد فناوری‌های کوانتومی در جهان، سرمایه‌گذاری در آموزش و پژوهش این حوزه می‌تواند فرصت‌های علمی و فناورانه تازه‌ای برای کشور ایجاد کند.

گفتنی است، دانشگاه بین‌المللی امام رضا (ع) با توسعه فعالیت‌های تحصیلات تکمیلی و دریافت مجوز پذیرش دانشجو در مقطع دکتری رشته‌های مهندسی برق، حسابداری و آموزش زبان انگلیسی، مسیر گسترش ظرفیت‌های علمی و پژوهشی خود را، دنبال می‌کند.