专业介绍丨量子物理(Quantum Physics)

量子物理(Quantum Physics,也被称为量子力学、量子理论等)是物理学的分支。它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。

量子物理主要研究物质世界微观粒子的运动规律,包括原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。

量子物理学主要分为五大类:

1/ 声学与超声波(Acoustics and Ultrasonics)

2/ 声学与天体物理学(Acoustics and Astrophysics)

3/ 原子与分子物理与光学(Atomic and Molecular Physics, and Optics)

4/ 凝聚态物理(Condensed Matter Physics)

5/ 核能与高能物理(Nuclear and High Energy Physics)

从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,从对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明,最后为现代的电子工业铺平道路。量子力学的应用领域十分广泛,在许多现代技术装备中,量子物理都起到了重要的作用。而这些学科的基本理论,全部都建立在量子力学之上。

量子力学应用领域大致为:

航空航天类:完美计时、星际旅行

实际应用类:核电站、超级计算机、光学应用

与其他领域的融合:医学、密码学

第五届索尔维会议众科学家合照,其中17位曾获诺贝尔奖,每一个人都是物理学界大佬,但各自研究领域却又不尽相同。

让我们接着来看看世界排名前五的量子物理学院校:

1/ 麻省理工学院/ Massachusetts Institute of Technology

专业世界排名: No. 1

院校优势:麻省理工学院的研究人员在人工智能、气候适应、HIV、癌症和减贫等领域处于发展的前沿,而过去麻省理工学院的研究推动了科学上的突破,如雷达的发展、磁芯存储器的发明。

2/ 哈佛大学/ Harvard University

专业世界排名:No.2

院校优势:纳米科学、粒子物理学以及天体物理学是哈佛物理学中的强势学科,在校内建立了多个相关的物理实验室和研究中心。其中宇宙学和粒子物理最为突出。

3/ 斯坦福大学/ Stanford University

专业世界排名:No. 3

一个多世纪以来,斯坦福大学在社区中拥有19位诺贝尔奖获得者,并定期跻身世界前三名。斯坦福大学校园是一个由来自世界各地的11000多名有创造力和有成就的人组成的繁荣社区。

4/ 剑桥大学/ University of Cambridge

专业世界排名: No.4

院校优势:剑桥大学(勋衔:Cantab),坐落于英国剑桥,是一所世界著名的公立研究型大学,采用书院联邦制,与牛津大学、伦敦大学学院、帝国理工学院、伦敦政治经济学院同属“G5超级精英大学”。

5/ 加州大学伯克利分校/University of California,Berkeley (UCB)

专业世界排名: No.5

院校优势:伯克利相关人士中共有104位诺贝尔奖得主、14位菲尔兹奖得和25位图灵奖得主。诺贝尔化学奖得主西博格等人在此发现了十六种化学元素,在世界上遥遥领先,其中第97号元素“锫(Berkelium)”即是以“伯克利”命名。

除了这些顶级院校,我们还可以了解一下两大量子物理学学术期刊和两个量子物理学顶级学术会议。

量子物理学顶级期刊:

《自然纳米技术》(Journal of Nature Nanotechnology):

《自然纳米技术》是一本多学科期刊,刊登了纳米科学和纳米技术各个领域的最高质量和最高意义的论 。该杂志包括设计,表征和生产结构,设备和系统,涉及操纵和控制材料和现象的原子,分子和大分子尺度的研究。自下而上和自上而下的方法和两者的组合都包括在内。

《自然材料》(Journal of Nature Materials):

《自然材料》是一个多学科月刊,旨在汇集整个材料科学与工程领域的前沿研究。材料研究是一门多样、发展迅速的学科,它已经从一个应用广泛的、工程化的重点转移到对其他经典学科,如物理、化学和生物学产生越来越大的影响的位置。

顶级学术会议:

美国物理学会(American Physics Society),APS,是一个非营利性的会员组织,致力于通过其优秀的研究期刊、科学会议、教育、推广、宣传和国际活动来推进和扩散物理学知识。APS代表超过55000名成员,包括在美国的学术界、国家实验室和工业界的物理学家。

国际高能物理大会(International Conference on High Energy Physics),IHEP,国际最大研究高能物理的会议

如果你对量子物理学相关领域感兴趣,想要深入学习,可以选择ViaX量子物理学相关课程:

1/ 美国德州农工大学助理研究员项目 | 量子感测与量子成像技术在生物医学领域内的应用

课程介绍:

用物理学的技术和方法分析来自天体的电磁辐射,可得到天体的各种物理参数。根据这些参数运用物理理论来阐明发生在天体上的物理过程及其演变是实测天体物理学和理论天体物理学的任务。天体上发现的某些奇特现象也能启发和推动现代物理学的发展。

课程收获:

第一阶段:

  • 系统性了解量子感测与量子成像基本理论知识体系
  • 1000-1500字关于项目科研主题的学术 告
  • 导师签发的实习证明
  • 导师签发的可用于 申系统的推荐信

第二阶段:

  • G.A.教授M.S.教授签发的实习证明
  • 优秀学生可获得美国德州农工大学实验室暑期访问学者名额,参与实验室工作
  • 在研究助理工作中表现优异的学生,可获得诺贝尔物理学奖提名委员会委员或量子光学领域泰斗签发的可用于 申系统的推荐,表现极出色的学生,有机会同时获得两位教授的推荐信。

导师介绍:

LT

ViaX科研教育理工科导师

美国德州农工大学工程学院生物与农业工程系博士后研究员

曾任马里兰大学物理学讲师

马里兰大学量子研究院全奖博士,师从NIST院士Paul Lett教授以及1997年诺贝尔物理学奖得主William Phillips教授

5次美国原子物理学年会(DAMOP)学术 告

目前为多个国际权威学术期刊审稿人

第一阶段线上课程科研指导

G.A.

英国皇家科学院院士

诺贝尔物理学奖提名委员会委员

第二阶段美国德州农工大学实验室项目指导

M.S.

量子光学领域泰斗

美国国家科学院院士

第二阶段美国德州农工大学实验室项目指导

2/ Research丨天体物理学:模拟太阳系

课程介绍:

本课程所寄望达成的教学目标不仅是要为学生架构起完整的量子感测与量子成像的基本理论知识体系,更着手于操练学生如何运用所学到的理论知识解释在实际实验中发生的实验现象,并为实验中所出现的问题提供可行的解决方案,进而提升学生有效解决实际问题自信与能力。

课程收获:

  • 可移植到其他语言的基本编程技巧
  • 了解计算机如何进行“数值计算”,即Euler和Runge Kutta方法,以便模拟物理现象。
  • 符合学术专业论 标准的中 期刊一篇或英 期刊一篇。并至少保证有其中一篇发表于专业期刊上。(受限于学生完成程度及创新程度,期刊包括但不限于中 期刊,中 核心期刊,英 EI会议期刊,英 EI,SCI检索期刊)。依据实际情况,尽全力发表到更高等级期刊上。

导师介绍:

K.H.

ViaX科研教育理工科导师

哥伦比亚大学博士 物理学研究方向

杨百翰大学 教学助理

通用原子公司 研究助理

多次在SCI期刊发表 章

3/ Research丨能源领域柔性光电技术研究

课程介绍:

首先对当前能源领域的发展现状进行了解,进而学习柔性光伏器件领域的基础知识。根据内容反馈和讨论结果,确立最后项目主题,并详细介绍 献查阅及写作注意事项。柔性显示及能源是当今一个研究热点,更是应用物理及材料数据多种学科交叉研究。

课程收获:

  • 掌握光伏技术发展概况及研究内容,并能快速进入实验研究阶段。
  • 符合学术专业会议标准的中英 Poster,并训练项目演讲技巧,达到参与专业会议Poster Section的标准,并能熟练回答申请高校面试过程中相关问题。
  • 完成符合高校申请要求的科研演讲视频制作。并可辅助完成专业的科研演讲指导。并以此成果辅导参加相关的科研,创新,学术类型比赛。

导师介绍:

Chelsey C.S.

ViaX科研教育理工科导师

牛津大学 博士后研究员

牛顿国际学者

在光电器件和能源材料应用领域国际著名学术期刊发表多篇 章

曾在Molecular Engineering of Polymers(MEP)、 Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM)等国际学术研讨会上发表演讲或展示学术海

4/ Research丨光学:气体光纤激光器的工作机理研究

课程介绍:

气体光纤激光器是进五年来光学领域里比较重要的新型产物,是国内外最火的热点之一。它体积小且轻便,可传输高功率,在医学、通信、工业和国防领域已经或者将会有极大的应用。但这类激光器的发光原理至今也没有人可以定量地给出一个科学的解释。

课程收获:

· 对普适的激光原理有深入研究,并能针对新型激光器的原理进行一定的科研分析。

matlab等模拟分析软件,初步探究激光器的发光的过程及机理。

· 依照实验室科研标准及流程,指导并协助学生完成定制化的科研课题。

· 符合学术专业论 标准的英 期刊一篇。(受限于学生完成程度及创新程度,期刊包括但不限于英 EI会议期刊,英 EI,SCI检索期刊)。依据实际情况,尽全力发表到更高等级期刊上。

导师介绍:

XML

英国巴斯大学 全额奖学金博士

累计发表学术 章7篇

更多ViaX合作导师——量子物理学方向

1/ TS

专业背景:哈佛大学应用物理学Ph.D.

学术成就:哈读大学应用物理学博士,哈佛杜克助教经验,2段助研经历,6份被引用论 ,14份在投论

2/ WXY

专业背景: 密歇根大学核工程与放射学Ph.D.

学术成就:曾任美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)客座研究员(Visiting Researcher), 美国核能学会(American Nuclear Society)UM分部外联部主席(Outreach Chair)

3/ LT

专业背景:德州农机物理学Postdoc

学术成就:全额奖学金赴美深造,就读于美国国家标准与技术研究院,(隶属于美国商务部的国家实验室)与马里兰大学联合创建的量子研究院,师从 NIST 院士 Paul Lett 教授与97年物理诺贝尔奖得主 William Phillips教授,目前为多个国际权威学术期刊审稿人

4/ ZRY

专业背景:威斯康星麦迪逊大学医用物理学Ph.D.

学术成就:本科毕业于西安交通大学钱学森物理试验班,期间多次获得思源奖学金,国家奖学金,现于威斯康星麦迪逊大学攻读医学物理博士。

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