「 资 优 教 育 基 金 」： 校 外 进 阶 学 习 课 程 课 程 编 号 ： 2021-09（ 适 合 中 学 生 ） 课 程 名 称 资 优 学 生 量 子 计 算 训 练
课 程 提 供 机 构
香 港 科 技 大 学 物 理 系
（ 协 办 机 构 ： 香 港 资 优 教 育 学 苑 ） 主 题 与 STEM 相 关 的 良 师 启 导 研 究 课 程 名 额 和 学 生
在 2021/22 学 年 就 读
年 级
25 名 学 生 （ 中 四 至 中 五 ）
修 读 条 件 申 请 人 须 对 物 理 和 计 算 感 兴 趣 ， 在 数 学 科 表 现 优 异 ， 以 及 修 读 一 个 或 多 个 与 STEM 相 关 的 选 修 科 目 ， 例 如 物 理 、 数 学 延 伸 部 分 单 元 一（ 微 积 分 与 统 计 ）、数 学 延 伸 部 分 单 元 二
（ 代 数 与 微 积 分 ） 等 。 课 程 举 行
日 期
由 2022 年 7 月 至 2023 年 1 月 （ 7 个 月 ）（ 暂 定 ） 授 课 语 言 教 材 ： 英 文
教 学 ╱ 讨 论 ： 英 语 ， 辅 以 广 东 话 ╱ 普 通 话
目 标 让 资 优 学 生 掌 握 量 子 计 算 和 量 子 信 息 处 理 科 学 原 理 的 知 识 ；
让 学 生 熟 悉 量 子 计 算 在 不 同 领 域 的 应 用 ；
提 供 机 会 让 学 生 获 得 在 小 型 计 算 项 目 应 用 量 子 算 法 (quantum al gorithm ) 的 技 能 ； 及
培 养 学 生 正 面 的 价 值 观 和 态 度 ， 例 如 坚 毅 、 正 确 地 使 用 量 子 计 算 以 造 福 社 会 、 乐 于 与 人 协 作 和 分 享 等 。
课 程 大 纲 * 本 课 程 让 资 优 学 生 明 白 量 子 计 算 电 脑 的 操 作 理 论 、 量 子 计 算 中 使 用 的 算 法 及 可 行 的 应 用 。 学 生 可 在 一 台 作 教 育 和 研 究 用 途 的 桌 面 量 子 电 脑 上 编 写 和 测 试 程 序 ， 以 掌 握 相 关 的 技 能 。 课 程 亦 强 调 有 助 学 生 成 长 和 发 展 的 正 面 价 值 观 和 态 度 。 课 程 分 为 三 个 阶 段 。
第 一 阶 段 ： 量 子 计 算 基 础 （ 共 36 小 时 ）
上 课 模 式 ： 讲 座
学 生 将 在 本 学 习 阶 段 获 得 有 关 量 子 计 算 的 重 要 知 识 ， 包 括 在 量 子 计 算 中 使 用 的 数 学（ 例 如 矩 阵 代 数 和 复 数 ），量 子 电 脑 的 架 构 、 量 子 状 态 和 量 子 位 (qubits) 、 多 量 子 位 (mult ipl e qubits) 和 量 子 纠 缠 (quant um entangl em ent ) 、 量 子 电 脑 的 制 造 方 法 、 量 子 电 路 、 量 子 算 法 等 。
第 二 阶 段 ： 量 子 算 法 编 程 （ 共 22 小 时 ）
上 课 模 式 ： 课 堂 教 学 和 导 修 课
学 生 将 学 习 在 计 算 中 常 用 的 量 子 算 法 的 原 理 和 机 制 ， 以 及 它 们 的 优 点 。 学 生 将 在 导 修 课 应 用 所 学 的 量 子 算 法 ， 并 利 用 量 子 协 定（ quantum protocols ）及 网 上 量 子 编 程 工 具 ， 以 完 成 需 要 手 脑 并 用 的 任 务 。
第 三 阶 段 ： 小 型 专 题 研 习 和 成 果 展 示 （ 每 组 约 12 小 时 ）
学 生 将 以 4 人 一 组 进 行 有 关 量 子 计 算 的 小 型 专 题 研 习 。 每 组 将 获 派 一 名 导 师 ， 定 期 会 见 和 指 导 学 生 。
学 生 透 过 合 作 就 指 定 的 算 法 搜 寻 文 献 ， 尝 试 了 解 相 关 量 子 电 路 的 设 计 ， 并 利 用 量 子 電 腦 模 擬 器 及 ╱ 或 使 用 其 他 网 上 量 子 计 算 工 具 进 行 编 程 。 他 们 将 在 定 期 的 会 面 向 讲 师 ╱ 导 师 汇 报 工 作 进 展 并 寻 求 意 见 。
课 程 结 束 前 将 安 排 成 果 展 示 活 动 ╱ 闭 幕 礼 ， 让 每 组 学 生 汇 报 他 们 的 专 题 研 习 和 成 果 。 家 长 、 教 师 和 其 他 嘉 宾 将 获 邀 出 席 该 活 动 。
* 因 应 2019 冠 状 病 毒 病 的 最 新 发 展 ，课 程 提 供 机 构 可 能 需 要 调 整 学 与 教 的 活 动 。
修 读 费 用 全 免
报 名 方 法 报 名 表 格 可 于 以 下 网 页 下 载 ：
学 校 ╱ 家 长 ╱ 监 护 人 请 填 妥 报 名 表 格 ，并 于 2022 年 5 月 16 日 或 以 前 邮 寄 至 以 下 地 址 ：
香 港 九 龙 清 水 湾 香 港 科 技 大 学 物 理 系
（ 经 办 人 ： 蔡 定 邦 博 士 ） 报 名
所 需 文 件
请 于 报 名 表 格 自 我 简 介 的 部 分 撰 写 以 下 内 容 ：
申 请 该 计 划 的 原 因 ；
学生目前正在学习的科目 ； 及
关于物理、计算机的知识和技能 查 询 蔡 定 邦 博 士 （ 香 港 科 技 大 学 物 理 系 ）
电话：3469 2265 电邮：tingchoy@ust.hk
https://www.edb.gov.hk/sc/curriculum-development/curric ulum-area/gifted/ge_fund/gef/programme/current.html
公 布 结 果 日 期
2022 年 5 月 底 （ 暂 定 ）
