Мейсон

Квантовое исследование Вселенной в мельчайших масштабах. Странное поведение, происходящее на уровне атомов, является ключом к технологиям, которые используются в наших компьютерах и многих других современных устройствах. Недавние достижения, которые позволяют более эффективно манипулировать этим странным поведением, открыли квантовую эпоху и открывают перспективы для технологических достижений в области вычислений, зондирования и связи. Эти новые технологии могут стать рабочей средой для сегодняшних старшеклассников.

Чтобы заинтересовать старшеклассников перспективами квантовых технологий и подготовить их к этому будущему, Университет Джорджа Мейсона и Connected DMV провели в июле программу «Пути к квантовому погружению». Эта программа объединила старшеклассников из 21 школы столичного региона Вашингтона, округ Колумбия, чтобы изучить возможности квантово-ориентированного образования, исследований и карьеры.

Трансдисциплинарную программу координировали Джессика Розенберг, доцент кафедры физики Мэйсона и директор по образованию в Центре квантовой науки и инженерии Мэйсона (QSEC), и Нэнси Холинчек, доцент Колледжа образования и человеческого развития Мэйсона, заместитель директора Центра социальной справедливости. Через научное образование и со-координатор академической программы перспективных исследований в области преподавания и обучения.

Участники начали с двухнедельной виртуальной программы, в ходе которой они узнали о ключевых квантовых концепциях, познакомились с квантовыми явлениями с использованием поляризаторов и моделированием экспериментов, включая эксперимент с двумя щелями, узнали о применении квантовых технологий и познакомились с квантовой карьерой.

После виртуальной программы студенты провели неделю в резиденции в кампусе Мэйсона в Фэрфаксе, чтобы принять участие в насыщенной программе личных программ, которая включала лекции, дискуссии и посещение сайтов, работающих над квантовыми технологиями в Мэйсоне и по всему региону.

Участники посетили несколько лабораторий, занимающихся квантовыми исследованиями, в том числе лабораторию квантовой химии Юн Ю, которая изучает двумерные материалы, лабораторию биофизики Роба Крессмана, которая использует квантовые датчики для изучения мозга, физическую лабораторию Карен Зауэр, которая разрабатывает квантовые датчики для обнаружения магнитных полей. поля и лабораторию директора QSEC Патрика Вора, чтобы узнать об исследованиях квантовых материалов.

«Я узнал о междисциплинарных, совместных и взаимосвязанных исследованиях по различным квантовым темам — о некоторых я уже слышал, а некоторые новые области были для меня новыми», — сказал Шивани Наделла, восходящая выпускница средней школы Freedom в Саут-Райдинге, штат Вирджиния. . «Профессора были очень хорошо осведомлены и были рады поделиться своим опытом и ресурсами, которые вам нужны, чтобы открыть для себя и реализовать свою страсть».

Первоначально Наделла планировала получить степень по информатике, когда поступит в колледж, но сказала, что в результате этого опыта она рассматривает возможность получения двойной специализации по физике.

Помимо Мэйсона, участники программы смогли увидеть квантовую работу, которая проводится в НАСА, Университете Мэриленда, MITRE и Университете Джорджа Вашингтона. В Центре космических полетов имени Годдарда НАСА студенты узнали о роли квантов в коммуникациях и смогли увидеть квантовые лаборатории, а также другие объекты, такие как высокий отсек, где собирают римский телескоп Нэнси Грейс.

В Университете Мэриленда им удалось увидеть множество квантовых лабораторий, включая циклотрон и квантовый компьютер. Тур MITRE включал в себя обсуждение карьеры, а также посещение нанобиологических и зрительных лабораторий компании. На предприятии по нанопроизводству в Университете Джорджа Вашингтона им показали работу, выполняемую с помощью сканирующих и просвечивающих электронных микроскопов.

Последним визитом студентов стал административный офис Эйзенхауэра в Белом доме, где состоялись презентации членов офиса координации квантовой политики Управления науки и технологий и экскурсия по зданию.

Холинчек сказал, что этот опыт важен для доступа к возможностям и информации о карьере. «Студенты встретились с разными учеными, работающими в области квантовых технологий и квантовой политики, и услышали от них о текущих и будущих квантовых приложениях и карьере», — сказала она. «Эта программа — один из способов, с помощью которого мы можем обеспечить равный доступ к знаниям и возможностям STEM для студентов со всего нашего региона».