量子产业中的职业路径：超越知识与技能

《Physical Review Physics Education Research》：Trajectories into careers in the quantum industry: Beyond knowledge and skills

　　参与量子产业的职业准备通常以正规教育路径、劳动力预测以及各类岗位所需的知识和技能来界定。然而，关于量子产业从业者自身如何描述其进入该领域的准备过程，目前所知甚少。本文通过分析对从事不同岗位、不同类型公司的量子产业从业者的访谈，考察促使其进入量子产业的各种经历。通过主题分析，我们识别出四条轨迹：（1）从学术界到产业界的研究实践连续性；（2）将既有专长重新定位应用于量子应用；（3）通过各种职业机会逐步参与；以及（4）借助网络实现进入。这些轨迹在个体叙事中往往同时出现，表明准备过程是由教育、职业和关系经历共同构成的。我们的研究结果表明，支持量子产业职业准备不仅需要设计正规课程和学位项目，还需要重视体验式学习机会，使学生能够运用其知识和技能，并建立有助于进入量子职业的专业联系。

一、引言

量子信息科学与工程（QISE）已迅速发展为一个跨学科领域，在大学、国家实验室、初创企业以及大型科技公司中均开展着前沿的研究与开发。随着量子计算、量子传感、量子组网和量子通信的不断进步，国内外对量子劳动力发展的关注日益增长，这增加了了解个人如何准备并进入量子职业的需求[1–4]。特别是，研究人员已开始考察教育项目如何支持学生为量子职业做准备[5–12]。

当前关于量子职业准备的研究主要强调发展进入QISE的教育路径[5,8,11–15]、识别现有量子相关岗位所需的知识、技能和能力（KSAs）[16–18]，以及教育体系如何与该领域的预期增长相协调[7,19–21]。该研究的主要目标之一是界定量子产业岗位所重视的知识和技能，以指导课程和项目的开发。

此类研究大多将参与量子产业的准备框定为正规培训和证书获取。在这一框架下，进入量子产业往往被简化为一个获取学科知识和技能直接导致劳动力就绪的过程。虽然这一视角有助于指导课程和项目开发，但未能充分反映个人实际上如何能够参与量子产业。事实上，更广泛的科学、技术、工程和数学（STEM）教育文献表明，线性管道模型过度简化了个人进入和跨越科学与技术领域的路径，因为其未充分关注社会和文化资本的作用，而正是这些资本导致了个体以非线性方式进入STEM职业[22]。这一局限性在新兴和跨学科领域（如QISE）中尤为突出，因为该领域的角色、期望和职业路径仍在随领域本身一同演化[23]。因此，主要聚焦于课程和项目开发所需的知识和技能，可能会忽视个人为进入该领域而经历、组合和解释的更广泛经验。

借鉴情境学习视角[24]可以重新思考这一局限，其将学习概念化为增加对社区社会实践的参与，而不仅仅是获取知识和技能。为进入某一领域做准备不仅仅涉及完成课程或获得学位，还包括接触真实活动、熟悉该领域的工作方式，以及被他人认可为能够做出有意义贡献的人[25–27]。已有研究表明，学习通过跨情境、跨时间的参与而展开，并受这些多样化经验的积累和解释所塑造[25,26]。

这一视角表明，参与QISE的准备应被理解为不仅仅是获取知识和技能，而是一个个体整合并解释一系列经验、从而使其具备进入该领域条件的过程。因此，考察量子产业从业者自身如何描述其进入QISE的轨迹，可以深入了解促进进入这一快速演变领域的经验和参与形式。理解这些路径的性质尤为重要，因为进入量子产业的不同途径可能对如何扩大量子职业准入具有不同意义。识别个体如何具备进入该领域的条件，有助于阐明教育工作和资源在哪些方面最能有效支持学生。此类洞见可为物理教育工作者设计和发展课程、体验式学习机会以及支持学生量子职业准备的专业发展结构提供参考。

因此，在本研究中，我们将焦点从识别所需知识和技能转向考察个体如何能够进入QISE职业并更广泛地参与QISE。具体而言，我们探讨以下研究问题：量子产业从业者如何描述其进入量子产业的轨迹？

术语说明：本文中，我们使用QISE指代更广泛的量子信息科学与工程跨学科领域，涵盖学术界和产业界的研究与开发。我们更具体地使用“量子产业”来描述开发和应用的量子技术的就业环境，包括初创企业和大型成熟公司[28]。我们还使用“领域”和“社区”等术语广泛指代相互关联的专业空间、网络和活动，个体通过这些获得接触和参与量子相关工作的机会、积累相关经验并获取机会。我们不将这些术语视为指代单一有界社区。相反，与我们对轨迹的关注一致，参与QISE被理解为发生在多个重叠情境中，个体在这些情境中导航，从而具备进入量子产业的条件。最后，所谓“轨迹”，我们指塑造量子产业从业者进入量子产业路径的经历和因素。

二、背景

A. 量子教育与劳动力发展

关于量子教育和劳动力发展的研究主要聚焦于QISE课程和项目的设计，以及识别与量子产业岗位相关的KSAs，以最好地为学生在该领域的职业做准备。

大量研究考察教育体系如何支持进入量子职业。研究者探讨了高等教育如何通过物理学、工程学和计算机科学学位提供进入量子产业的路径[14,29,30]。其他研究聚焦于特定课程的设计，这些课程提供量子知识和技能，使学生能在本科毕业后直接进入劳动力市场[12,30,31]。这些研究通常将准备描述为通过一系列课程的学习进程，这些课程构建与量子产业需求相一致的基础和专业知识。

与此同时，若干研究致力于识别与量子产业岗位相关的具体KSAs。这一研究线索的结果描述了量子相关岗位所看重的技术专长和专业技能的组合[5,16]。具体而言，研究者探索了量子特定知识和实验技能如何为课程和项目设计提供依据[7,17,18]。此外，研究者还调查了支持量子技术发展所需的参与规模。例如，一些研究强调需要跨所有教育层次（包括K–12和高等教育）的投资，以与QISE的预期增长相协调[7,8,19,20,32–35]。

在这一系列工作中，准备通常被概念化为正规培训和证书获取，包括学位、专业课程以及与行业重视的KSAs相一致的技能发展。虽然这些研究有助于理解准备如何被结构化，但对其如何为个体在实践中导航进入量子产业的职业路径提供的洞见有限。特别是，以往研究可能低估了体验式学习、专业发展和专业网络在塑造进入该领域方面的作用。

B. 职业准备研究

关于STEM职业准备的研究提供了一个更广阔的视角，考察个体如何为进入专业角色做好准备，强调准备超越正规课程或学位完成。这一领域的文献强调了跨多个情境展开的体验性和社会性过程的重要性。

对博士和早期职业科学家的研究表明，专业发展经历在塑造职业轨迹方面发挥着关键作用。例如，Ganapati等人将实习、研究合作以及接触各种职业路径确定为职业就绪的关键组成部分[36]。类似地，Edwards等人证明职业路径往往是非线性的，涉及跨部门、角色和专长领域的转换，而非遵循单一轨迹[37]。

在物理学教育研究（PER）中，类似模式也已被考察，研究表明准备通过参与超出正规教学的活动和社区来中介。例如，参与非正式物理项目已被证明能增加参与者对物理学和科学作为潜在职业道路的兴趣和相关性[38–41]。这些正规教学之外的经验为学生提供了接触专业物理实践真实活动的机会。

此外，关于本科和早期研究经验的研究进一步说明了准备如何通过参与真实专业活动来塑造。例如，本科研究经验已被证明能影响学生的职业决策和对特定子领域的取向，同时促进支持进一步机会的关系和社区[42–44]。此外，基于课程的研究经验已被证明能积极塑造学生进入物理学的轨迹[45,46]。在这些不同类型的研究经验中，下一职业步骤的准备被证明通过参与接近专业实践的活动以及与领域成员的互动而发生。

职业准备研究将劳动力发展概念化为体验性、社会中介的，并跨情境和时间展开。然而，虽然这一文献确立了这些过程的重要性，但未显示这些经验如何共同促成进入一个演变中的领域（如QISE）。特别是，个体如何解释和整合这些经验从而获得量子产业内机会，仍然是一个悬而未决的问题。

C. 情境学习视角

为了更好地理解正规教育、专业发展机会和网络中的各种经验如何共同促成进入该领域，我们借鉴情境学习视角，它为理解准备作为获得专业社区参与准入的过程提供了更广阔的视角[24]。这一视角与Sfard关于学习作为知识技能获取与学习作为社区参与的区分相一致，认为两者为学习提供互补性洞见，同时强调参与在理解个体如何准备进入专业社区方面尤为有用[47]。

情境学习视角提供了一种理解准备的方式，不仅将其视为知识或技能的获取，而是作为不断增加对社会组织实践参与的轨迹[24,25]。学习被理解为通过随时间参与不同经验而能够参与社区实践。因此，准备涉及获得真实活动的机会、熟悉领域内工作的开展方式，以及被他人认可为领域内合法的贡献者。从这个角度看，进入专业领域不仅由个体所知的内容中介，还由经验组合使其能够在相关情境中参与并被认可。

这一视角与QISE尤为相关，因为该领域的路径尚未标准化，参与往往涉及在学术界和产业界之间跨情境导航。与其假设从教育到就业的线性进程，情境学习视角使我们能够考察个体如何构建和解释经验（如参与研究和专业联系），从而促成进入量子产业。

尽管以往使用情境学习视角的PER研究主要关注高年级物理实验课程和非正式物理项目等情境[48,49]，但它们同样强调参与真实共享实践的关键作用以及认可在塑造机会获取中的重要性。将这一视角延伸至QISE教育研究的背景下，我们得以分析个体如何被定位为参与新兴领域的机会。因此，进入量子产业的轨迹可以被理解为个体获取相关实践、将先前经验重新解释为合法参与形式，并被他人认可为能够为专业共同体做出贡献的路径。这一框架指导我们分析量子产业专业人士如何描述那些使其得以进入QISE职业的经验。III. 方法 A. 数据收集本研究基于对美国量子产业岗位专业人士进行的大量研究访谈。简言之，访谈参与者通过目的性抽样和便利抽样相结合的方式招募[50]，包括通过研究团队的专业网络进行推广以及公司内部的滚雪球抽样[51]（关于招募的更多方法细节，请参见文献[18]）。完整数据集包含2024年12月至2026年7月间进行的75次访谈，涉及33家不同量子公司的员工（ ）和管理者（ ），涵盖多种公司类型和活动。访谈通过Zoom进行，时长约1小时，并遵循两种访谈方案之一。一种访谈方案面向管理者，旨在获取组织层面关于角色和所需KSA的视角；另一种方案面向员工，旨在捕捉任务层面的经验和个人职业轨迹。完整的访谈方案可在文献[18]中找到。本文所呈现的分析特别聚焦于员工访谈子集（ ），他们代表21家不同公司，因为这些访谈参与者被直接问及其教育和职业路径。具体而言，我们分析了员工访谈中与教育背景和职业准备相关的问题的回答，包括：(i) 其学术训练（学位和学科背景）；(ii) 进入当前角色所需的先前工作经验；(iii) 其学术训练期间的专业发展经历（如实习、研究项目、工作坊和会议），他们认为这些经历与当前工作相关；以及 (iv) 他们认为最适合当前岗位的课程或内容知识。为了将本研究中分析的员工访谈子集背景化，图1总结了访谈参与者的公司类型和规模，而图2左侧则总结了其角色和教育背景。样本包括涵盖所有职位类型（硬件、软件、桥梁以及面向公众和商务角色，按照文献[52,53]中的分类）的多个职位，并反映了多种教育水平和学科背景，包括物理学、数学、工程学、计算机科学及其他相关学科，体现了QISE的跨学科性质。图1. 36次员工访谈按公司类型和规模的分布。公司根据先前文献中的定义按活动类型分类[19]。公司规模对应受访者报告的其公司从事量子相关技术的员工人数范围。每个单元格中的数字表示给定公司类型（行）和规模类别（列）对应的访谈数量。数据集包含来自同一公司的多个访谈参与者，且由于公司可能被归类为多种活动类型，一次单一访谈可能贡献给多种公司类型。按行计算的部分和显示每种公司类型在所有规模下的访谈总数。图2. 作为本研究访谈参与者的量子产业员工的个人职位头衔、教育、学科和轨迹（T1、T2、T3和T4）。二十五位参与者具有共现轨迹。“Type”列表示角色类别：H = 硬件角色，B = 桥梁角色，S = 软件角色，P = 面向公众或商务角色，遵循文献[52,53]中的分类。B. 数据分析我们进行了主题分析，以描述访谈参与者如何描述其为参与量子产业所做的准备。遵循Braun和Clarke的主题分析方法论，我们采用了迭代的编码过程，比较访谈间的模式，并发展和完善主题[54]。我们的分析侧重于受访者如何构建和理解其进入并贡献于该领域的准备。我们并未将准备视为固定顺序的教育步骤，而是考察参与者如何连接和解释其经验，使其能够参与当前角色。分析单元包括访谈中参与者描述其准备方面的片段，包括教育经历、研究参与、专业发展活动以及进入行业角色的过渡。初步编码涉及在这些片段中识别参与者描述其认为能使其进入量子产业的经验的部分。这些片段在访谈间进行比较，以识别准备框架的相似性和差异性。通过迭代过程，我们考察了参与者如何随时间连接多种经验，重点关注这些经验如何被组合和解释为能够进入QISE职业。参与者中反复出现的模式被归纳为主题，这些主题捕捉了叙述准备的不同方式。我们使用“轨迹”一词来指代这些主题。这些轨迹指的是访谈参与者描述获得相关实践、将先前经验重新框定为合法参与、并变得被认可为能够为量子产业做出贡献的反复出现的方式。这些轨迹并不代表固定或线性的职业路径，而是个体如何构建和解释其参与准备度的特征。此外，这些轨迹并非相互排斥，即个体访谈参与者常常在单一叙述中引用多条轨迹。这些同时或顺序发生的情况反映了跨情境的多种参与形式共同促成进入该领域。编码由本文第一作者和第二作者协作进行。S. E. 对所有员工访谈进行了初步编码，以识别参与者描述使其进入量子产业的经验的片段。初步代码捕捉了所描述经验的类型（例如，研究和实习）以及该经验在受访者叙述中的功能（例如，使知识得以应用和提供量子特定网络访问）。这些初步代码随后被归入更广泛的轨迹类别，并经过迭代完善。为建立评分者间信度（IRR），A. P. 独立地将轨迹定义应用于所有访谈。协议在每次访谈中的轨迹识别层面（即参与者的叙述中是否存在特定轨迹）进行评估。IRR过程共进行三轮，每轮针对不同的访谈子集，每次约包括三分之一的访谈，因此到过程结束时，所有36次员工访谈均由两位研究者独立编码。讨论前的一致率从第1轮的60%提高到第2轮的67%和第3轮的82%。每轮中，差异均通过讨论解决，最终对每次访谈中存在的轨迹达成完全共识。关于编码者之间差异的讨论涉及重新审视完整的访谈背景，以确保轨迹分类反映参与者的更广泛叙述而非孤立片段，并澄清轨迹定义。例如，我们完善了轨迹1（T1），以包括与参与者当前行业职位相关的研究经验，即使这些经验并未明确与QISE相关。同时，轨迹2（T2）被完善以明确捕捉量子特定角色之外的先前工作经验。这一过程最终形成了表I中总结的四条轨迹的最终表述。表I. 描述为参与量子产业做准备的轨迹总结。轨迹 简要描述 T1：与行业需求一致的学术研究 学术研究与行业工作之间的研究实践连续性 T2：重新框定的技术背景 将先前技术工作的专长重新框定为量子应用 T3：渐进式参与 逐渐增加对量子相关活动的参与（例如，暑期学校、工作坊、会议和实习） T4：网络驱动的进入 通过量子产业现有成员促进进入 C. 局限性在解释我们的结果时，需要注意几个局限性。首先，尽管我们的数据集很大，但受访者人数限制了研究结果的推广性。所识别的轨迹应被解释为说明性的，而非详尽无遗地涵盖所有可能的量子产业职业路径。其次，访谈方案最初设计用于获取与当前量子产业工作相关的知识和技能。因此，过去职业发展的某些方面可能未被深入探讨。参与者对准备的讨论因此反映了他们在有限的问题集内选择强调的经验，这些问题是引发对职业路径反思的部分。IV. 结果在访谈中，参与者通过将先前经验与其为当前角色做出贡献的能力联系起来，叙述其进入量子产业的过程。我们将这些模式概念化为参与轨迹，总结于表I。这些轨迹捕捉了参与者构建准备的不同方式，这些方式既独特又同时和/或顺序发生，通过将过去经验与在量子产业中做出贡献的能力相联系。在我们概述轨迹和示例案例之前，重要的是注意到所有访谈参与者都按照图2左侧所示的正式学位和学科训练来描述其教育背景，最常见的是物理学、数学、工程学或计算机科学。这一学科训练奠定了受访者描述其准备的技术基础。然而，参与者并未将获得学位或课程学习单独视为进入量子产业所需的唯一准备。具体而言，受访者通过多种经验的组合来讨论准备，这些经验使其能够应用所学知识、参与相关实践，并获取使参与该领域成为可能的机会。A. 轨迹概述 1. T1：从学术研究训练到行业一致在轨迹1（T1）中，准备被框定为学术研究与行业工作之间的实践连续性。访谈参与者描述其先前研究经验（最常见于博士阶段）已经构成其当前角色所执行的工作类型，因此进入行业被框定为从学术环境向商业环境的转变，而非实践的改变。在36位受访者中，有25位描述了其学术研究与当前行业职位之间的一致性。该轨迹内的差异反映了不同水平的一致性。对于某些参与者，一致性发生在特定技术系统层面，其博士研究涉及设计或操作与其公司使用的相同类型的量子硬件（例如，在博士期间研究离子阱量子计算，并在行业中继续研究同一硬件）。其他人则描述了在技术子领域层面的一致性，即实验研究经验提供了对量子相关行业工作中可识别的实践、工具和问题解决方法的熟悉性（例如，其在原子、分子和光学物理子领域的博士研究被用于当前行业角色）。在此轨迹中，访谈参与者强调其研究训练，无论是明确在QISE内还是其他领域，不仅赋予其领域知识，还使其持续参与当前角色的核心实践和工具。这一轨迹突出了准备不仅涉及获取相关的KSA，还涉及参与已经可识别为与行业相关的工作形式。因此，学术研究经验可以充当个体参与可直接转化为量子产业工作的真实实践的场景。这一轨迹与我们发现的后续轨迹不同，因为参与定位是通过实践连续性实现的，而非通过从先前工作经验转移专长、逐步进入该领域或通过专业网络介导的访问。 2. T2：重新框定的技术背景在轨迹2（T2）中，准备的特征是通过先前技术工作经验发展出的专长的重新框定。访谈参与者描述通过展示在其他专业背景下发展出的先前知识和技能如何被转化和重新解释为量子相关工作，从而获得参与量子产业的机会。与T1中参与者讨论学术研究实践与行业工作之间的连续性不同，T2中的准备是通过将先前的技术专长重新解释为与量子应用相关来建立的。在36位受访者中，有17位描述了通过先前工作经验的可转移专长进入量子产业。该轨迹内的差异反映了参与者在将先前经验与量子技术联系起来的方式上的不同。对于一些受访者而言，这种转型涉及曾在软件工程等紧密相关领域工作的经历，这些领域的既有知识可应用于量子技术的开发。对于另一些受访者而言，准备工作的定位更为宽泛，体现为可迁移的分析技能，如计算建模或数学推理，这些技能可应用于量子信息科学与工程等新情境。尽管受访者有时会提到数学、物理学、计算机科学和工程学课程是基础，但轨迹T2的显著特征是将先前工作经验中积累的专业知识转化到量子相关情境中。这一轨迹将准备工作定位为对既有技术专长进行重新框定并迁移到新情境的过程。这一轨迹与T1的不同之处在于，先前的经验并不与量子相关研究实践直接连续，而是体现了其他技术领域专长的转移和重新诠释。它也有别于后续的轨迹，因为它并非通过对量子相关活动和/或专业网络的逐步参与而显现。

**3. 轨迹T3：渐进式参与**

在轨迹3（T3）中，准备工作体现为随着时间推移对量子相关活动的参与不断加深。进入量子产业被描述为一系列参与活动，这些活动逐渐增进了受访者对领域及其实践的熟悉程度。通过这些参与，个体从边缘性接触逐步走向领域核心成员，从而获得越来越多的参与机会。在36位受访者中，有15位将渐进式参与描述为其准备过程的一部分，尽管没有受访者单独描述这一轨迹。受访者强调了不同形式的参与如何促进了他们的准备工作。一些人描述了结构化的项目，如暑期学校、实习或工作坊，这些项目提供了接触量子社区正在进行的工作的机会。另一些人则描述了更为非正式的参与，如参加会议上量子信息科学与工程报告，或参与量子相关的课外活动，这些活动帮助他们更好地理解该领域。在这些受访者中，渐进式参与充当了逐步参与量子信息科学与工程的机制。这一轨迹突出了准备工作是逐步参与领域的过程，通过这一过程，个体对量子信息科学与工程日益熟悉。与T2不同（T2的定位依赖于对先前专长的重新框定），这一轨迹强调了在量子特定情境中的渐进式参与。它也有别于后续轨迹，因为参与机会是通过累积的参与获得的，而非由量子产业既有成员所中介。

**4. 轨迹T4：网络中介的进入**

在轨迹4（T4）中，准备工作通过量子产业内部人士的认可所中介的访问而实现。受访者描述了这样的时刻：前同事、导师、职业联系人或朋友等关系在实现产业进入方面发挥了决定性作用。尽管受访者可能拥有相关的知识、技能和能力，但进入发生在这些知识、技能和能力在其职业网络中得到认可和验证之时。在36位受访者中，有15位描述了网络中介的进入。虽然这些参与者拥有相关技能和知识，但其叙事中的关键转折点在于已在量子产业工作的人士的认可或引荐。该轨迹内部的差异反映了不同形式的关系联系。一些受访者描述了来自同事或朋友的直接推荐，另一些则描述了先前与该组织的职业联系，这些联系后来带来了就业机会。在其他情况下，与技术子领域成员的熟悉支持了获得相关职位的机会。在具有这一轨迹的受访者中，进入量子产业不仅通过技术准备获得促进，也通过领域既有成员的认可而实现。这一轨迹突出了准备工作不仅是个体过程，也是社会中介的过程。这一轨迹与其他轨迹的不同之处在于，准备工作不仅是个体发展和展示能力的过程，也是一个关系过程，其中参与机会取决于量子产业既有成员的推动。

**5. 轨迹的共现**

尽管这些轨迹表征了不同类型的经验，但受访者经常在其叙事中援引多种轨迹。如图2所示，我们数据集中36位受访者中有25位利用了不止一种轨迹。受访者经常描述研究、可迁移专长、渐进式参与和职业网络等不同经验如何共同作用，以实现进入量子产业机会的获得。这些顺序或同时发生的经验表明，准备工作并非通过单一途径发生，而是通过跨情境的多种参与形式的组合而实现。这一模式与先前研究[36,37,44,48]一致，后者强调获得参与能力既涉及对相关实践的参与，也涉及该参与被认可和重视的访问情境。在这个意义上，这些轨迹作为互补机制发挥作用，共同为量子产业工作做准备。

**B. 示例案例**

为了说明所识别的轨迹如何在个体叙事中共现，我们呈现四位受访者，其轨迹展示了不同的配置。这些示例案例被选中以突出受访者讨论其准备工作的方式差异。

**1. 高级光学系统集成工程师的轨迹**

我们的一位受访者目前在一家从事量子计算硬件、算法与软件、网络与通信的公司担任高级光学系统集成工程师。其进入量子产业的轨迹与T1一致，即为参与该公司所做的准备被构建为研究实践的直接延续：

“我的[学位论文]研究主题与当前职位直接相关。我的研究是设计、构建和测试量子计算机，这与我在公司所做的工作几乎完全相同。”

这段引文说明了该参与者如何将产业角色定位为博士研究实践的直接延续。因此，进入产业被框定为不是需要新形式准备的转型，而是情境的转变，即从学术研究转向同一技术系统的商业化。受访者进一步强调了研究生研究训练期间发展起来的特定实验技能的连续性：

“我的学术研究技能，如光学、激光、真空腔、低温恒温器，然后是离子阱或中性原子阱，然后收集数据并写论文，这些对于这个职位都是非常重要的技能。”

在此，研究生研究期间发展的特定实验技能被认定为直接用于当前产业工作，强化了学术研究训练作为有价值的产业准备的作用。对于这位高级光学系统集成工程师而言，正式课程支持了后来直接与其产业职位相一致的研究方向。受访者提到参加了相关课程作为准备的一部分，但强调研究参与，而非仅课程，是与当前职位最直接一致的经验：

“在研究生院，我……在博士项目期间上了各种量子信息课程，加上一些工程常规课程。我的主要研究重点是原子分子光学物理学，这与我在公司所做的工作几乎相同。”

这段引文说明了学位获得和课程被描述为支持这一专业化，但本身并不足够。核心准备通过持续参与研究实践而发生，这些实践后来被识别为与产业相关的专长。

**2. 量子计算科学家的轨迹**

我们的一位受访者是一家希望用量子计算机增强其业务的公司的量子计算科学家。其进入量子产业的轨迹主要与T2一致，即为参与量子产业所做的准备通过先前工作经验的专长可转移性来框定。受访者并非将博士研究定位为与量子技术直接一致，而是通过可迁移的分析和计算技能构建合法性：

“我现在迁移到工作中的很多东西，关注量子算法，将是线性代数技能、统计学技能。”

这位拥有数学博士学位的受访者并未描述量子特定培训，而是将数学和统计专长认定为可迁移到量子算法。这反映了T2，即准备不是通过先前的量子信息科学与工程学术研究经验建立，而是通过既有专长的重新诠释建立。具体而言，受访者描述了涉及数值建模和大规模计算问题的工作经验，这些经验后来与量子算法相关。向量子相关工作的过渡被描述为在组织情境中显现：

“我们[我的团队]说，‘计算总体上正在转变，为什么我们要限制自己？让我们看看量子计算。’管理层说，‘这不是个坏主意。花六个月时间，回来告诉我们你学到了什么。’”

这突出了准备工作如何通过响应新兴技术方向对既有专长进行重新框定而发生。数学和统计课程被定位为促成了这种灵活性，提供了支持参与新领域的基础。

**3. 政企倡导者的轨迹**

我们的一位受访者是一家从事量子计算硬件、算法与软件以及咨询的公司的政企倡导者。其进入量子信息科学与工程职业的路径结合了T1、T2和T3。虽然正式课程和研究经验提供了与量子技术相关的技术基础，但进入量子产业主要通过T3描述，并通过一系列与量子相关项目和专业角色的参与来叙述，这些经历逐渐扩展了受访者对量子信息科学与工程的参与。受访者通过一个结构化项目进入该领域：

“我通过[教育非营利组织]项目开始接触量子。那就是我进入该领域的方式。他们把我匹配到[公司名称]。我在[公司名称]有一个软件职位。”

这个结构化项目为受访者提供了获得软件工作经验的机会。随后的实习和专业角色扩展了这一参与，包括创建自己的初创公司。受访者强调了这些经验的积累如何促成了他们的录用：

“我会说我的工作经验对获得这个职位贡献很大。经营自己的初创公司然后在一家初创公司工作，这在我刚开始时对我的老板非常有吸引力。……创建自己的初创公司，加上之前在量子的三次实习和研究，使得我的老板对我的能力和学习当前角色中将要学习材料的能力充满信心。”

这些经验被描述为建立了对该领域的熟悉度并随时间扩展了参与。虽然渐进式参与对此受访者至关重要，但他们也提到学术研究训练提供了支持这一参与的技术基础：

“我确实在研究中大量关注量子计算……我确实依赖于我学到的基础知识和获得的知识，以便能够与团队有效沟通并转化信息。……我在大三完成了研究经历。我在一个非线性光子学实验室工作。我在那里学到了很多关于掺铒光纤放大器和二维材料的知识，这些对我现在的角色也很有价值。”

课程和研究被框定为使参与量子信息科学与工程成为可能的更广泛准备的一部分。在整段叙述中，准备通过这些经验的积累而出现，这些经验逐步将受访者融入该领域。

**4. 测试与集成工程师的轨迹**

我们的一位受访者是一家从事量子网络与通信、计算硬件以及算法与软件公司的测试与集成工程师。其进入该领域与T4一致，即进入量子产业被叙述为通过关系联系实现。尽管受访者描述了拥有相关技术技能，但其轨迹中的决定性时刻是个人联系：

“然后我有一个在[公司名称]的朋友。他说，‘嘿，有家公司，他们是一家初创公司。’起初我很紧张，因为我看不到路线图被大力倡导，而且你听到很多关于量子是否真实的问题？未来30年它是否真实？他和我会面，我们谈论了技术、它能做什么、今天存在什么、他们计划在哪里，以及他是否亲眼看到系统在运行并进行量子操作和解决客户问题。他们正在解决客户问题。”这是一项小规模的研究，我当时想：“好吧，那我就投身这家初创公司，全力以赴，希望这会是一段激动人心的经历。”这位参与者获得机会、对公司的信心以及最终转入测试与集成岗位，都通过一位已经身处量子行业的可信赖联系人得以实现。在这种情况下，技术准备是必要的，但并非充分条件。这位参与者的经历表明，进入量子行业岗位的机会不仅取决于技术专长，还受到职业网络的实力和影响力的影响，这些网络促进并支持个人进入量子职业生涯。

V. 讨论

A. 综合

为回答我们的研究问题，我们调查了量子行业专业人士如何描述他们为参与量子行业所做的准备。我们发现，受访者通过多种同时发生的轨迹来构建进入量子行业的框架：研究实践的延续性（T1）、先前专业知识的转移与重新定位（T2）、对量子相关活动的逐步参与（T3）以及借助网络进入（T4）。这些轨迹如图2右侧所示，表明参与量子行业的准备应被理解为一种组装和社会中介的过程，而非单纯获取知识和技能的过程。

受访者叙述中的一个关键模式涉及正式学位和课程在这一更广泛的准备过程中的作用。虽然受访者一致认为学位建立了必要的技术基础，但他们通常并不认为课程学习本身足以进入该领域。相反，参与者更常将课程视为提供概念性知识或学科语言，从而促进参与。准备是通过知识和技能在可应用、可展示和可被认可的情境中被动员的方式来实现的。

这些发现通过将关注点从“个人需要知道什么”转向“他们如何被定位和认可为有能力在该领域做出贡献”，扩展了现有的关于量子教育和劳动力发展的研究。虽然先前的研究为课程和项目开发提供了关于准备可能包含的内容的见解[5,7,8,12,16–20]，但我们的结果强调，拥有相关的知识、技能和能力只是进入该领域的一个组成部分。在我们的访谈中，参与者不仅强调他们知道什么，还强调了各种经验与社交网络互动的组合如何使他们进入量子行业。

T1反映了学术研究与行业工作之间的实践连续性。这与情境学习视角密切相关，在该视角中，学习被理解为对真实实践的参与，而非仅仅获取知识、技能和能力[24]。学术研究训练，包括博士研究和本科研究，可以作为参与对量子行业工作具有可识别相关性的实践的背景，从而使个人能够在学术和行业之间过渡而无需根本性的实践转变。这在其他物理教育研究中也得到了证实，成为物理学家的概念被理解为增加对真实学科实践的参与[45,48]。我们的研究结果通过在量子信息科学与工程（QISE）中情境化这一观点表明，学术研究生研究已经可以构成与量子行业相关的参与。

T2强调通过重新定位在先前工作经历中在邻近领域发展的专业知识来进行准备。这与更广泛的STEM职业发展研究一致，该研究表明职业路径通常涉及跨领域流动，并要求个人将专业知识转移到新的环境中[36,37]。尽管如此，我们的发现强调，这种可转移性要求个人通过重新定位其先前的专业知识与量子应用的关系来主动构建相关性。

T3将准备描述为随时间推移逐步增加对量子相关活动的参与过程。这一轨迹与STEM领域广泛的经验学习研究一致，该研究表明实习、本科研究、暑期学校和正式学习环境在塑造职业轨迹方面发挥核心作用[42,44,49]。我们的发现建立在这些研究的基础上，展示了这些经验在QISE中如何作为从边缘接触向更核心参与领域迈进的机制。

T4强调网络在调解进入量子行业机会方面的作用。虽然参与者的技术准备是关键，但进入该领域可能取决于该领域内其他人的认可。这一发现与更广泛的职业发展研究一致，表明正式和非正式网络在获取机会方面发挥关键作用[55–57]。我们的研究结果为量子行业情境化了这一见解，在这个新兴的职业路径中，进入QISE角色的关系机制可能尤为突出。

如图2所示，这些轨迹在参与者叙述中的同时出现表明，准备是通过这些经验的组合而出现的，而非通过单一途径。因此，我们的研究结果拓宽了量子教育和劳动力发展的关注点，说明进入量子行业取决于个人如何连接不同情境下的经验、解释其相关性以及获得机会以展示和验证其知识和技能。这一视角对于QISE这样的新兴跨学科领域尤为重要，因为该领域的角色和职业路径仍在演变之中。

B. 启示

我们的研究结果对量子行业职业准备的概念化和支持方式有几个启示。我们的发现表明，正式课程和经验学习在为学生准备量子行业职业方面发挥着相互关联的作用。课程可以帮助学生建立对该领域基础知识的概念性理解和熟练度，而经验学习机会则有助于应用知识并接触与QISE相关的专业社区。

对于学生而言，结合多种形式的参与可能增强他们进入量子行业的能力。除了正式课程外，本科生可能会受益于寻求机会应用其知识和技能，如本科研究经验、实习、参与各组织提供的量子聚焦项目（例如，qubit by qubit，该项目为新兴技术领域的未来劳动力提供培训[58]），以及参与量子聚焦的学生组织（例如，Quantum Scholars，一个支持对QISE职业感兴趣的本科生专业发展的项目[59]）。研究生可能会受益于将研究专业化与更广泛的量子生态系统参与相结合，如参与行业实习和暑期学校。对于本科生和研究生而言，建立经验组合可以通过使他们的技能在多个情境中可应用、可见和可识别来支持进入QISE。

对于教育工作者而言，我们的发现强调将课程视为更广泛的准备生态系统的一部分的重要性。虽然课程在建立基础知识方面发挥关键作用，但当课程内容与机会（如研究经验、跨学科项目以及与量子技术相关的课外或专业发展机会）相连接时，课程可以更具影响力。设计明确将概念学习与量子领域的真实实践相联系的课程（例如，与行业耦合的项目式量子顶点课程[60]）可能更好地支持学生将知识转化为参与。

对于量子行业专业人士而言，我们的研究结果表明经验学习机会和专业网络在塑造进入该领域的机会方面的重要性。因此，量子行业专业人士有机会创造和扩展路径，使学生能够获得这些相关经验以实现进入。当前行业专业人士持续投资于大学合作伙伴关系、参加会议以及开发和扩展面向所有学位水平学生的实习项目，可以帮助学生进入行业提供的网络和机会。然而，依赖个人网络进行招聘可能会限制雇主与来自资源较少机构的有资质且有抱负的毕业生之间的联系，这些毕业生可能没有现有的行业联系。因此，量子行业将受益于持续努力创建结构化、透明和广泛可及的入口，以扩大对所有对量子职业感兴趣的学生的参与。

我们的发现为进一步探索如何在招聘和申请过程中向雇主展示相关经验奠定了基础。未来的研究可以调查学生获得机会并因其相关知识和技能而被雇主认可的不同方式，以解决学生在获得量子行业工作时感受到的一些挑战[61]。

总之，参与量子行业的准备由教育、经验和关系因素的动态组合构成。理解这些轨迹提供了更完整的图景，说明个人如何进入这一新兴领域，将关注点从知识和技能扩展出去。随着量子行业的成熟，这些轨迹的实施方式也可能演变。本研究中识别的轨迹为考虑新兴培训结构如何有意支持使进入该领域的参与形式提供了框架。通过这种方式，我们的发现可以为量子教育和劳动力发展的持续努力提供信息，特别是在支持参与的结构继续被积极设计和完善的情况下。