Avanzando la educación STEM multidisciplinaria con matemáticas para una alfabetización algorítmica cuántica preparada para el futuro
Autores: How, Meng-Leong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Avanzando la educación STEM multidisciplinaria con matemáticas para una alfabetización algorítmica cuántica preparada para el futuro
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Matemáticas
Tecnologías cuánticas
Educación STEM
Computación cuántica
Alfabetización algorítmica cuántica
Transformaciones lineales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La percepción de que las matemáticas son difíciles siempre ha persistido. Sin embargo, las matemáticas son un componente esencial de la educación STEM. Las tecnologías cuánticas ya están teniendo efectos enormes en nuestra sociedad, con ventajas que se ven en una amplia variedad de industrias, incluyendo finanzas, aeroespacial y energía. Estas innovaciones prometen transformar nuestras vidas. Los gerentes en los sectores empresarial y público necesitarán aprender computación cuántica. La alfabetización algorítmica cuántica puede ayudar a aumentar la comprensión y entusiasmo matemático. El artículo actual propone que un enfoque posible es presentar la información de una manera razonablemente suave pero comprensible, para emocionar a las personas con las matemáticas que ya conocen al extenderlas para adquirir alfabetización algorítmica cuántica. Se dará una introducción suave a las matemáticas necesarias para modelar ideas de computación cuántica, incluyendo transformaciones lineales y álgebra de matrices. El entrelazamiento cuántico, las transformaciones lineales, la criptografía cuántica y la teletransportación cuántica se utilizarán como ejemplos para ilustrar la utilidad de conceptos matemáticos básicos en la formulación de algoritmos cuánticos. Estos ejemplos en alfabetización algorítmica cuántica pueden ayudar a revitalizar el interés de las personas en las matemáticas. Además, se proporciona un marco de análisis comparativo cualitativo (QCA) que los profesores pueden utilizar para determinar a qué estudiantes abordar para la remediación. Esto ayuda a los profesores a disipar cualquier incertidumbre de los alumnos sobre conceptos matemáticos.
Descripción
La percepción de que las matemáticas son difíciles siempre ha persistido. Sin embargo, las matemáticas son un componente esencial de la educación STEM. Las tecnologías cuánticas ya están teniendo efectos enormes en nuestra sociedad, con ventajas que se ven en una amplia variedad de industrias, incluyendo finanzas, aeroespacial y energía. Estas innovaciones prometen transformar nuestras vidas. Los gerentes en los sectores empresarial y público necesitarán aprender computación cuántica. La alfabetización algorítmica cuántica puede ayudar a aumentar la comprensión y entusiasmo matemático. El artículo actual propone que un enfoque posible es presentar la información de una manera razonablemente suave pero comprensible, para emocionar a las personas con las matemáticas que ya conocen al extenderlas para adquirir alfabetización algorítmica cuántica. Se dará una introducción suave a las matemáticas necesarias para modelar ideas de computación cuántica, incluyendo transformaciones lineales y álgebra de matrices. El entrelazamiento cuántico, las transformaciones lineales, la criptografía cuántica y la teletransportación cuántica se utilizarán como ejemplos para ilustrar la utilidad de conceptos matemáticos básicos en la formulación de algoritmos cuánticos. Estos ejemplos en alfabetización algorítmica cuántica pueden ayudar a revitalizar el interés de las personas en las matemáticas. Además, se proporciona un marco de análisis comparativo cualitativo (QCA) que los profesores pueden utilizar para determinar a qué estudiantes abordar para la remediación. Esto ayuda a los profesores a disipar cualquier incertidumbre de los alumnos sobre conceptos matemáticos.