New funding expands quantum outreach across Canada
International Year of Quantum opens doors to teach and celebrate quantum science and technology.
By Naomi Grosman
The Institute for Quantum Computing (IQC) at the University of Waterloo and collaborators have secured USD$25,000 from the American Physical Society’s (APS) Innovation Fund to fund the Quantum Explorations Student Toolbox (QuEST) project.
The QuEST kits are designed to help educators teach elementary and high-school aged students the fundamentals of quantum mechanics principles and explain modern and future applications like quantum computing and communication.
IQC collaborated with Taylor Pacholko at University of Waterloo’s Department of Physics and Astronomy and Matthew Robbins, assistant professor, teaching stream, in the Department of Physics at the University of Toronto, to secure the funding. The team will design, assemble and distribute the kits, that include hands-on activities on quantum phenomena like interference, superposition, and uncertainty. They will also include video and written explainers to ensure educators are comfortable with the material.
“IQC has over a decade of expertise teaching people about quantum science and technology and with this funding we can spread that knowledge across Canada and to communities that have limited access to outreach materials.”
- Dr. John Donohue, senior manager of scientific outreach at IQC and principal investigator of the project
John Donohue, Taylor Pacholko and Matthew Robbins building the quantum education outreach kits.
Tremaine Brittian, innovation program manager at APS, says the organization is excited to support this program to foster a deeper understanding of quantum concepts and the opportunities quantum science presents.
She says the initiative addresses critical gaps in education, which aligns with the goals of the International Year of Quantum Science and Technology and APS's 2024 Innovation Fund.
“We are particularly enthusiastic about its focus on Canada and its efforts to engage diverse global audiences—one of the main objectives of this year's Innovation Fund. This initiative specifically targets girls, and underserved communities—groups that often disengage from STEM subjects by middle school. Experts recommend introducing quantum concepts early in education, and this project meets that requirement through relatable, hands-on activities designed to make the field more approachable.”
- Tremaine Brittian, innovation program manager, APS
There are two kit versions. One is a micro kit, tailored to middle-school audiences with visual and easy-to-use activities. It is transportable and can be used to support educators and reach students in remote areas. A more expansive version is tailored to high-school classrooms and science fairs and includes a deeper exploration of quantum protocols and technologies.
IQC’s nine QuEST partners across Canada — from B.C. to Newfoundland and Labrador — will use the kits to reach thousands of students, including Let’s Talk Science, which provides classrooms across Canada with programs and resources to keep students engaged with science, technology, engineering and math subjects.
“Let’s Talk Science is delighted to partner on the QuEST initiative to bring quantum exploration to elementary and high school students with engaging content. With Outreach Sites across Canada, Let’s Talk Science will use QuEST kits to help equip our network of volunteers to inspire students to learn about quantum technologies. Celebrating the International Year of Quantum, this collaboration will inspire participants to engage with quantum science in innovative new ways.”
- Dr. Bonnie Schmidt, president and founder of Let's Talk Science
Donohue adds that the International Year of Quantum Science and Technology is a great opportunity to celebrate and teach quantum science and increase public engagement and understanding of the field.
Nouveau financement de la vulgarisation de la science quantique au Canada
L’Année internationale des sciences et technologies quantiques ouvre la voie à l’enseignement et à l’émerveillement
Par Naomi Grosman
L’Institut d’informatique quantique (IQC) de l’Université de Waterloo, avec l’aide de ses collaborateurs, a reçu une enveloppe de 25 000 $ US du fonds pour l’innovation de l’American Physical Society’s (APS) pour financer son projet de trousse à outils étudiante d’exploration quantique, la Quantum Explorations Student Toolbox (QuEST).
La trousse QuEST est conçue pour aider les enseignants du primaire et du secondaire à montrer les principes de base de la mécanique quantique et à en expliquer les applications contemporaines et futures, comme l’informatique et la communication quantiques.
Pour obtenir ce financement, l’IQC a collaboré avec Taylor Pacholko, du Département de physique et d’astronomie de l’Université de Waterloo, et Matthew Robbins, professeur adjoint (volet enseignement) au Département de physique de l’Université de Toronto. L’équipe va concevoir, préparer et distribuer des trousses proposant des ateliers pratiques sur divers phénomènes quantiques, comme l’interférence, la superposition et l’incertitude. Elle inclura aussi des vidéos et des textes explicatifs pour que les enseignants possèdent bien la matière.
« L’IQC a plus de dix ans d’expérience en enseignement des sciences et technologies quantiques. Grâce au financement, elle pourra transmettre ce savoir-faire partout au Canada, même là où l’accès au matériel de vulgarisation est limité, »
John Donohue, directeur principal de la vulgarisation scientifique à l’IQC et chercheur principal du projet.
Tremaine Brittian, directrice du programme d’innovation de l’APS, relaie l’enthousiasme de son équipe à l’idée de contribuer au programme pour favoriser une meilleure compréhension de la science quantique et de son potentiel.
À son avis, le projet vient combler des lacunes criantes dans l’éducation, ce qui concorde à la fois avec les objectifs de l’Année internationale des sciences et technologies quantiques et avec la visée du fond d’innovation 2024 de l’APS.
« Nous sommes particulièrement heureux de sa focalisation sur le Canada et de ses efforts pour rejoindre différents publics mondiaux – ce qui est l’un des principaux objectifs annuels du fonds d’innovation. En particulier, le projet s’adresse aux filles et aux populations moins desservies, donc à des groupes qui se désintéressent souvent des STIM dès le début du secondaire. Les experts recommandent d’enseigner les principes quantiques assez tôt, ce que le projet entreprend de faire en proposant des ateliers pratiques éprouvés qui en facilitent la compréhension. »
- Tremaine Brittian, directrice du programme d’innovation de l’APS
La trousse vient en deux versions. La première, toute petite et adaptée pour le début du secondaire, contient des activités visuelles et conviviales . Elle est facile à transporter pour aider les enseignants à l’apporter aux élèves en région éloignée. La deuxième version, plus garnie, est adaptée pour la fin du secondaire et les expo-sciences. Elle va plus loin dans les protocoles et les technologies quantiques.
Pour son projet QuEST, l’IQC compte neuf partenaires, dispersés de la Colombie-Britannique à Terre-Neuve-et-Labrador, qui présenteront les trousses à des milliers d’élèves. Notamment, Parlons sciences propose aux classes de tout le pays des programmes et des ressources afin d’attiser l’intérêt des jeunes pour la science, la technologie, l’ingénierie et les mathématiques.
« Parlons sciences est heureux de participer au projet QuEST pour proposer aux écoles primaires et secondaires des activités stimulantes de découverte du monde quantique, affirme Bonnie Schmidt, présidente et fondatrice de l’organisme. Présent aux quatre coins du Canada, Parlons science distribuera des trousses QuEST dans son réseau de bénévoles afin de susciter l’intérêt des jeunes pour les technologies quantiques. En cette Année internationale des sciences et technologies quantiques, notre collaboration pourrait persuader les participants à aborder la science quantique sous des angles nouveaux.»
- Dre Bonnie Schmidt, présidente et fondatrice Parlons sciences.
Pour conclure, M. Donohue réaffirme que l’Année internationale est aussi une excellente occasion d’enseigner la science quantique, de s’en émerveiller et de l’expliquer activement au grand public.