量子信息科学利用描述最小粒子(如电子或光子)的物理学原理，有望彻底改变计算和相关技术。这一新领域可用于从开发新设备到数据加密等各种应用。

随着量子信息科学的潜在应用逐渐接近现实，大学和高中课堂上的量子信息科学课程正在迅速扩大。

我们是一群物理教育研究人员，研究学生的物理表现以及量子信息科学的教学和学习方式。

目前，我们正在研究量子信息科学教育。我们要问的一个问题是：谁有机会接受量子信息科学教育?以及相关的问题：这会如何影响参与该领域的人员?

全国各地的学校(从高中到研究生)都在开发旨在向学生介绍量子信息科学基础知识的新课程。例如，科罗拉多州纠缠科学与工程中心开设的量子系统课程。然而，尚不清楚这些新课程是否对所有人都平等开放。

高等教育的不平等

众所周知，并不是每个人都有上大学的特权，这是由于在获得资源方面存在不平等，例如K-12阶段资金充足的教育、家庭经济支持以及生活中可以帮助他们度过这一复杂过程的人。对于科学领域来说，这些不平等甚至更大，因为指导和准备方面的差距既会阻碍学生从事科学事业，也会将那些试图进入科学领域的贫困学生拒之门外。

例如，大学里大多数科学专业的学生都需要学习入门物理，众所周知，这门课具有挑战性、节奏快，需要大量数学知识。高中数学准备不充分的学生或第一代大学生可能会觉得这些课程难以应付，而且可能没有人可以寻求帮助。

然而，在量子信息科学教育这一新兴领域，科学家和教育工作者现在拥有一个独特的机会从一开始就解决公平问题。如果这一领域的教育能够惠及所有学生，就有机会打破目前困扰我们教育体系的一些系统性不平等现象。

全国量子信息科学教育

我们调查了美国所有背景的学生是否都能平等地接受量子信息科学教育。为此，我们收集了截至2022年秋季456所高等教育机构的量子信息课程分布信息。

我们的目标是确定机构类型、资金来源和地理位置是否与该机构提供量子信息科学课程的可能性有关。我们发现，这些课程更有可能在大型私立大学找到，这些大学以研究为重点，位于城市化程度较高的州，例如科罗拉多州。一般来说，这些大型、以研究为重点的大学的四年制学位课程通常相当昂贵，而这些课程通常是量子研究或开发所必需的。

此外，上城市学校需要农村学生离开家，长途跋涉，并适应生活成本的大幅上涨。总之，这表明现有的量子信息科学课程和项目不太可能惠及低收入和农村学生。

有些人可能认为，大型富裕院校比小型院校和资源较少的院校更早开设这些前沿课程是很自然的。然而，只要这些课程仍然只对部分学生开放，就有可能延续这样一种体系，即科学学位的好处(例如进入高薪、稳定的就业市场)不会在社会和经济群体之间平均分配。

此外，新技术在带来诸多好处的同时，也常常带来意想不到的危害。如果没有各界人士的参与，这些危害可能会对某些群体造成比其他群体更大的影响。

公平量子教育的建议

我们希望我们的研究能够促使政策制定者、教育工作者和研究人员评估他们的量子信息科学工作的可及性。

根据我们的研究结果，我们建议有针对性地投资于以本科生和农村院校为主的机构，以建立量子信息科学教育和研究项目。这些努力可以借鉴现有针对少数族裔机构的量子教育项目的成功经验，例如IBM-HistoricallyBlackCollegesandUniversitiesQuantumCenter。

投资农村教育可能是一个有希望的机会，能够获得两党的支持。

我们还敦促美国国家教育统计中心和类似组织收集并发布有关量子信息科学学位和证书课程学生入学情况的更全面数据。这将为政策制定者提供所需的信息，确保量子信息科学的好处惠及全国各地。

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