理论物理专业硕士研究生培养方案

理论物理专业硕士研究生培养方案一、培养目标培养符合国家建设需要,为祖国和人民服务的,具有良好道德品质和科学素质的,具有集体主义精神,实事求是,追求真理,献身科学教育事业的,具有扎实基础知识和良好科研能力的理论物理专门人才和高等院校师资.获得本专业硕士学位的研究生应掌握理论物理学科坚实、宽厚的基础知识，较全面和深入的专业知识，熟悉本专业研究方向的发展前沿和热点.硕士论文选题时，应对国内外研究现状进行较全面的调研和分析，在此基础上，完成具有创造性的研究成果。熟练掌握一门外语,包括专业阅读和写作，以及能用外语进行简单的学术交流。二、本专业总体概况、优势与特色理论物理是研究物质结构、性质及其相互作用的基本规律的一门基础学科。本学科于1990年获得硕士学位授予权，1996年成为湖南省重点学科，1999年其中的“非线性物理”成为“211工程”重点学科，1995年起招收博士生，2000年获得博士学位授予权。该学科现已形成四个稳定的研究方向。其特色在于抓住当前和未来高技术领域中的关键问题和物理学中的基本问题开展基础研究，把基础研究与高技术问题的探索相结合，在多个学科前沿领域的交叉点寻找突破。三、本专业研究方向及简介本学科分四个方向，方向一：光与物质的的相互作用物理。方向二：原子分子理论。方向三：非线性理论。方向四：引力与相对论天体物理。四、专业课程一览表课程编号课程名称课程学时学分任课教师开课学期（春/秋）备注科学社会主义理论与实践201秋公共必修课自然辩证法概论361.5春硕士英语精读翻译与写作1444秋、春硕士英语听说641.5秋、春01107020101高等量子力学703海文华方细明余洪伟秋专业必修课01100720102群论703匡乐满刘翔秋01100720103量子场论703吕君丽荆继良春01100720104量子统计703肖长明方卯发曾浩生秋专业选修课课程编号课程名称课程学时学分任课教师开课学期（春/秋）备注01100720105量子光学602匡乐满方卯发春01100720106腔量子电动力学602匡乐满曾浩生秋01100720107量子计算与量子通讯602方卯发匡乐满春01100720108原子分子理论602方细明春01100720109混沌动力学602海文华春01100720110冷原子理论602海文华方细明秋01100720111孤立子理论602颜家壬春01100720112非线性波动理论602颜家壬周光辉秋01100720113孤子微扰理论602颜家壬秋01100720114张量分析与拓扑602王永久春01100720115引力理论基础602王永久春01100720116引力效应602王永久秋01100720117引力场方程严格解602王永久秋01100720118广义相对论602荆继良秋01100720119黑洞物理学602荆继良春01100720120弯曲时空量子场论602余洪伟春01100720121相互作用的统一理论602余洪伟秋01100720122时空大尺度结构与演化602余洪伟春01100720123量子信息理论602方卯发刘翔副春01100720124原子玻色-爱恩斯坦凝聚602匡乐满曾浩生春01100720125单光子物理602匡乐满秋课程编号课程名称课程学时学分任课教师开课学期（春/秋）备注01100720126量子混沌602海文华春01100720127计算物理专题602方卯发秋01100720128光场与原子相互作用602方卯发春01100720129非平衡态热力学602肖长明春01100720130非平衡态统计力学602肖长明秋01100720131结构、功能与材料设计602廖树帜春01100720132输运理论602曹治觉春教学实践101必修环节学术报告6-8次2五、专业课程开设具体要求课程编号：01107020101课程名称：高等量子力学英文名称：AdvancedQuantumMechancs教学内容：第一章：量子态的描述；第二章：量子力学与经典力学的关系；第三章：路径积分；第四章：量子力学中的相位；第五章：二次量子化；第六章：角动量理论；第七章：量子体系的对称性；第八章：时空反演；第九章：散射理论；第十章：相对论量子力学预修课程：大学本科物理专业课程主要教材及参考文献：1、曾谨言．量子力学(卷Ⅱ)［M］．2、余寿绵．高等量子力学［M］．3、P.Roman,AdvancedQuantumTheory［M］．4、J.Bjorkenetal．RelativisticQuantumMechanics［M］．课程编号：01107020102课程名称：群论英文名称：GroupTheory教学内容：第一章：群的基本知识10学时，第二章：群的线性表示10学时；第三章：对称群及其表示10学时；第四章：点群及其表示10学时；第五章：连续群和李代数10学时；第六章：转动群的表示论10学时；第七章：Lorentz群的表示论10学时。预修课程：线性代数、量子力学等主要教材及参考文献：1、约什．物理学中的群论基础［M］．2、怀邦．典型群及其在物理中的应用［M］．3、孙洪洲．群论［M］．4、曾高坚．近代物理中的群论方法(讲义)．课程名称：01107020103课程名称：量子场论英文名称：QuantumFieldTheory教学要求：量子场论是描写基本粒子等微观客体运动规律及其相互作用的理论，在现代物理学的许多领域内都有十分重要的应用。熟悉量子场论，才能较好地阅读近代物理文献和从事较高层次的科学研究。教学内容：第一章：量子场论的基本原理；第二章：标量场的量子化理论；第三章：电磁场的量子化理论；第四章：旋量场的量子化理论；第五章：量子场的相互作用；第六章：S矩阵与协变的微扰理论；第七章：一些物理过程的初级近似；第八章：重整化理论；第九章：规范场理论概要。预修课程：大学本科水平的理论物理、高等量子力学主要教材及参考文献：1、何宝鹏、熊钰庆．量子场论导论［M］．华南理工大学出版社．2、邹国兴．量子场论导论［M］．科学出版社．3、L.H.Ryder．QuantumFieldTheory［M］．4、曹昌祺．量子规范场论［M］．高等教育出版社．课程编号：01107020104课程名称：量子统计英文名称：QuantumStatistics教学要求：掌握量子统计物理学的基本理论和统计物理中的格林函数方法，以及它们在理论物理和凝聚态物理中的应用。教学内容：包括量子统计物理学和格林函数理论两大部分。第一章经典统计系综理论；第二章量子统计系综理论；第三章理想量子气体；第四章非理想气体；第五章相变的平均场理论；第六章相变的重整化辟理论；第七章零温格林函数；第八章重整化方法；第九章有限温度下的格林函数。预修课程：经典热力学与统计物理、量子力学主要教材及参考文献：1、梁希侠．高等统计力学导论［M］．内蒙古大学出版社．2、北京大学牧师系《量子统计物理学》编写组．量子统计物理学［M］．北京大学出版社．3、蔡建华等．量子统计中的格林函数理［M］．科学出版社．4、统计物理现代教程上、下册［M］．L.E.黄田匀等译校[美]．北京大学出版社．课程编号：01107020105课程名称：量子光学英文名称：QuantumOptics教学要求：掌握量子光学的基本原理和研究光的量子本性的基本方法。教学内容：光场的非经典态及其生成，光的相干性，电磁场的各种表示，量子耗散系统，光与原子的相互作用，共振荧光，激光的量子理论，量子非破坏测量，原子光学。预修课程：高等量子力学、场论主要教材及参考文献：1、D.F.Wall，G.J.Mibum．QuantumOptics［M］．2、W.H.Louisell．辐射场的量子统计性质［M］．3、C.W.Gardiner．QuantumNois［M］．4、J.Perina．QuantumstatisticsofLinearandNonlinearOpticalPhenomena［M］．课程编号：01107020106课程名称：腔量子电动力学英文名称：CavuttQuantumElectrodynamics教学要求：掌握腔QED的原理和基本方法，并能运用这些方法解决一些具有一定难度的科研问题。教学内容：囚禁空间中的原子，腔内非经典场态的操纵与控制，腔QED中的结构和动力学，运动原子的自发辐射，Casimir效应。预修课程：高等量子力学、量子光学主要教材及参考文献：1、P.P….Berman．CavuttQuantumElectrodynamics［M］．2、Cohen-Tannoudji．PhotonsandAtoms;IntroductiontoQuantumElectrodynamics［M］．3、Cohen-Tannoudji．Atom-PhotonInteractions:BasicProcessesandApplications［M］．课程编号：01107020107课程名称：量子计算与量子通讯英文名称：QuantumComputation&QuantumCommunication课程内容：本课程的内容包括量子计算的基本概念，量子计算的物理实现(包括离子阱量子计算，核磁共振量子计算，腔QED量子计算，约瑟夫森量子计算，线性光学量子计算等)，量子算法(包括Shor的大数因子化算法和Grover的量子搜寻算法)，量子克隆方法，量子纠缠，量子隐形传态，量子道的容量。主要教材参考文献：1、J.Preskill．QuantumInformation&Computation［M］．1998．2、C.P.Quantum．ComputingandQuantumCommunications［M］．1998．3、J.Gruska．QuantumComputing［M］．1999．课程编号：01100720108课程名称：原子分子理论英文名称：AtomicandMolemlarTheroy教学要求：掌握以多通道专理论为核心的原子理论以及量子化学的基本原理和方法为研究原子、分子的结构及其与外场相互作用机制打下牢固的基础。教学内容：1.ReviewofMechanics；2.AtomsNDions；3.AtomicaSpectra；4.SimpleReactions；5.SpecialTopics。预修课程：量子力学及大学物理本科专业相关的课程主要教材及参考文献：1、byH.Friedrich．TheorticalAtomicPhysic［M］．2、R.N波特，M.卡普路斯．原子与分子［M］．王荣顺等．3、唐敖庆．量子化学［M］．课程编号：01107020109课程名称：混沌动力学英文名称：ChaoticDynamics教学要求：初步掌握经典混沌分析与控制方法教学内容：第一章：引言；第二章：一维映射：第三章：普遍理论；第四章：微分动力学；第五章：分形维；第六章：保守系统；第七章：混沌的度量；第八章：混沌控制；第九章：混沌应用；第十章：超混沌。预修课程：理论力学、数理方程、高等数学主要教材及参考文献：1、S.Rasband．ChaoticDynamicsofNonlinearSystems［M］．2、A.Tsonis.Chaos［M］．3、A.Cambel.ppliedChaosTheory4、刘曾荣.混沌的微扰判据［M］．5、刘秉正.非线性动力学与混沌基础［M］．课程编号：01100720110课程名称：冷原子理论英文名称：TheoryofColdAtoms教学要求：初步掌握原子与离子冷却方法及冷原子与离子的基本运动规律。教学内容：第一章：引言；第二章：离子阱；第三章：冷离子动力学；第四章：超冷离子的量子力学；第五章：磁光阱；第六章：原子玻色-爱恩斯坦凝聚；第七章：原子激光；第八章：冷原子的混沌运动。预修课程：理论力学、高等量子力学主要教材及参考文献：1、Nature［M］．Vol.416（2002），205-246．2、F.DalfovoandS.Giorg．Rev.ModernPhys［M］．71(1999),463.3、W.Paul，R