1、理論物理專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)方案一、培養(yǎng)目標培養(yǎng)符合國家建設(shè)需要，為祖國和人民服務(wù)的，具有良好道德品質(zhì)和科學素質(zhì)的 ，具有 集體主義精神，實事求是，追求真理，獻身科學教育事業(yè)的，具有扎實基礎(chǔ)知識和良好科研 能力的理論物理專門人才和高等院校師資.獲得本專業(yè)碩士學位的研究生應掌握理論物理學科堅實、寬厚的基礎(chǔ)知識，較全面和深入的專業(yè)知識，熟悉本專業(yè)研究方向的發(fā)展前沿和熱點.碩士論文選題時，應對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行較全面的調(diào)研和分析，在此基礎(chǔ)上，完成具有創(chuàng)造性的研究成果。熟練掌握一門外語，包括專業(yè)閱讀和寫作，以及能用外語進行簡單的學術(shù)交流。二、本專業(yè)總體概況、優(yōu)勢與特色理論物理是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其相互

2、作用的基本規(guī)律的一門基礎(chǔ)學科。本學科于1990年獲得碩士學位授予權(quán)，1996年成為湖南省重點學科，1999年其中的“非線性物理” 成為“ 211工程”重點學科，1995年起招收博士生，2000年獲得博士學位授予權(quán)。該學科 現(xiàn)已形成四個穩(wěn)定的研究方向。其特色在于抓住當前和未來高技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵問題和物理學中的基本問題開展基礎(chǔ)研究，把基礎(chǔ)研究與高技術(shù)問題的探索相結(jié)合，在多個學科前沿領(lǐng)域的交叉點尋找突破。三、本專業(yè)研究方向及簡介本學科分四個方向，方向一：光與物質(zhì)的的相互作用物理。方向二：原子分子理論。方 向三：非線性理論。方向四：引力與相對論天體物理。四、專業(yè)課程一覽表課程編號課程名稱課程 學時學分

3、任課教 師開課學 期（春/秋）備注科學社會主義理論與實 踐201秋公共 必修課自然辯證法概論361.5春碩士英語精讀翻譯與寫 作1444秋、春碩士英語聽說641.5秋、春01107020101高等量子力學703海文華 方細明 余洪偉秋專業(yè) 必修課01100720102群論703匡樂滿 劉翔秋01100720103量子場論703呂君麗 荊繼良春01100720104量子統(tǒng)計703肖長明 方卯發(fā) 曾浩生秋專業(yè) 選修課課程編號課程名稱課程 學時學分任課教 師開課學 期（春/秋）備注01100720105量子光學602匡樂滿 方卯發(fā)春01100720106腔量子電動力學602匡樂滿 曾浩生秋01100

4、720107量子計算與量子通訊602方卯發(fā) 匡樂滿春01100720108原子分子理論602方細明春01100720109混沌動力學602海文華春01100720110冷原子理論602海文華 方細明秋01100720111孤立子理論602顏家壬春01100720112非線性波動理論602顏家壬 周光輝秋01100720113孤子微擾理論602顏家壬秋01100720114張量分析與拓撲602王永久春01100720115引力理論基礎(chǔ)602王永久春01100720116引力效應602王永久秋01100720117引力場方程嚴格解602王永久秋01100720118廣義相對論602荊繼良秋0110

5、0720119黑洞物理學602荊繼良春01100720120彎曲時空量子場論602余洪偉春01100720121相互作用的統(tǒng)一理論602余洪偉秋01100720122時空大尺度結(jié)構(gòu)與演化602余洪偉春01100720123量子信息理論602方卯發(fā) 劉翔副春01100720124原子玻色-愛恩斯坦凝 聚602匡樂滿 曾浩生春01100720125單光子物理602匡樂滿秋課程編號課程名稱課程 學時學分任課教 師開課學 期（春/秋）備注01100720126量子混沌602海文華春01100720127計算物理專題602方卯發(fā)秋01100720128光場與原子相互作用602方卯發(fā)春0110072012

6、9非平衡態(tài)熱力學602肖長明春01100720130非平衡態(tài)統(tǒng)計力學602肖長明秋01100720131結(jié)構(gòu)、功能與材料設(shè)計602廖樹幟春01100720132輸運理論602曹治覺春教學實踐101必修環(huán)下學術(shù)報告6-8次2五、專業(yè)課程開設(shè)具體要求課程編號：01107020101課程名稱：高等量子力學英文名稱：Advanced Quantum Mechancs教學內(nèi)容：第一章：量子態(tài)的描述；第二章：量子力學與經(jīng)典力學的關(guān)系；第三章：路 徑積分；第四章： 量子力學中的相位；第五章：二次量子化；第六章：角動量理論；第七 章：量子體系的對稱性；第八章：時空反演；第九章：散射理論；第十章：相對論量子力學

7、預修課程：大學本科物理專業(yè)課程主要教材及參考文獻：1、曾謹言.量子力學（卷n） M.2、余壽綿.高等量子力學 M.3、P.Roman, Advanced Quantum Theory M .4、J.Bjorken etal . Relativistic Quantum Mechanics M .課程編號：01107020102課程名稱：群論英文名稱：Group Theory教學內(nèi)容：第一章：群的基本知識 10學時，第二章：群的線性表示10學時；第三章：對稱群及其表示10學時；第四章：點群及其表示10學時；第五章：連續(xù)群和李代數(shù)10學時；第六章：轉(zhuǎn)動群的表示論10學時；第七章：Lorentz群的

8、表示論10學時。預修課程：線性代數(shù)、量子力學等主要教材及參考文獻：1、約什.物理學中的群論基礎(chǔ) M.2、懷邦.典型群及其在物理中的應用 M.3、孫洪洲.群論M.4、曾高堅近代物理中的群論方法（講義 ）課程名稱：01107020103課程名稱：量子場論英文名稱：Quantum Field Theory教學要求： 量子場論是描寫基本粒子等微觀客體運動規(guī)律及其相互作用的理論，在現(xiàn)代物理學的許多領(lǐng)域內(nèi)都有十分重要的應用。熟悉量子場論，才能較好地閱讀近代物理文獻和從事較高層次的科學研究。教學內(nèi)容：第一章：量子場論的基本原理；第二章：標量場的量子化理論；第三章：電磁場的量子化理論；第四章：旋量場的量子化理

9、論；第五章：量子場的相互作用；第六章：S 矩陣與協(xié)變的微擾理論；第七章：一些物理過程的初級近似；第八章：重整化理論；第九章：規(guī)范場理論概要。預修課程：大學本科水平的理論物理、高等量子力學主要教材及參考文獻：1、何寶鵬、熊鈺慶量子場論導論M 華南理工大學出版社2、鄒國興量子場論導論M 科學出版社3、 L.H.Ryder Quantum Field Theory M 4、曹昌祺量子規(guī)范場論M 高等教育出版社課程編號：01107020104課程名稱：量子統(tǒng)計英文名稱：Quantum Statistics教學要求： 掌握量子統(tǒng)計物理學的基本理論和統(tǒng)計物理中的格林函數(shù)方法，以及它們在理論物理和凝聚態(tài)物理

10、中的應用。教學內(nèi)容： 包括量子統(tǒng)計物理學和格林函數(shù)理論兩大部分。第一章 經(jīng)典統(tǒng)計系綜理論；第二章 量子統(tǒng)計系綜理論；第三章理想量子氣體；第四章 非理想氣體；第五章相變的平均場理論；第六章 相變的重整化辟理論；第七章 零溫格林函數(shù)；第八章 重整化方法；第九章 有限溫度下的格林函數(shù)。預修課程：經(jīng)典熱力學與統(tǒng)計物理、量子力學主要教材及參考文獻：1、梁希俠高等統(tǒng)計力學導論M 內(nèi)蒙古大學出版社2、北京大學牧師系量子統(tǒng)計物理學編寫組量子統(tǒng)計物理學M 北京大學出版社3、蔡建華等量子統(tǒng)計中的格林函數(shù)理M 科學出版社4、統(tǒng)計物理現(xiàn)代教程上、下冊 M，L.E.黃田勻等譯校美.北京大學出版社.課程編號：011070

11、20105課程名稱：量子光學英文名稱：QuantumOptics教學要求：掌握量子光學的基本原理和研究光的量子本性的基本方法。教學內(nèi)容： 光場的非經(jīng)典態(tài)及其生成，光的相干性，電磁場的各種表示，量子耗散系統(tǒng)，光與原子的相互作用，共振熒光，激光的量子理論，量子非破壞測量，原子光學。預修課程：高等量子力學、場論主要教材及參考文獻：D.F.Wall ， G.J.Mibum Quantum Optics M W.H.Louisell 輻射場的量子統(tǒng)計性質(zhì)M C.W.Gardiner Quantum Nois M J.Perina Quantum statistics of Linear and Nonl

12、inear Optical Phenomena M 課程編號：01107020106課程名稱：腔量子電動力學英文名稱：Cavutt QuantumElectrodynamics教學要求：掌握腔QED 的原理和基本方法，并能運用這些方法解決一些具有一定難度的科研問題。教學內(nèi)容：囚禁空間中的原子，腔內(nèi)非經(jīng)典場態(tài)的操縱與控制，腔QED 中的結(jié)構(gòu)和動力學，運動原子的自發(fā)輻射，Casimir 效應。預修課程：高等量子力學、量子光學主要教材及參考文獻：1、P.P .Berman . Cavutt Quantum Electrodynamics M.Cohen-Tannoudji Photons and A

13、toms;Introduction to Quantum Electrodynamics M Cohen-Tannoudji Atom-Photon Interactions:Basic Processes and Applications M 課程編號：01107020107課程名稱：量子計算與量子通訊英文名稱：Quantum Computation &Quantum Communication課程內(nèi)容：本課程的內(nèi)容包括量子計算的基本概念，量子計算的物理實現(xiàn)（包括離子阱量子計算，核磁共振量子計算，腔QED 量子計算，約瑟夫森量子計算，線性光學量子計算等），量子算法（包才Shor的大數(shù)因子化算

14、法和Grover的量子搜尋算法），量子克隆方法，量子糾纏，量子隱形傳態(tài)，量子道的容量。主要教材參考文獻：J. Preskill Quantum Information &Computation M 1998C.P. Quantum Computing and Quantum Communications M 1998J. GruskaQuantum Computing M 1999課程編號：01100720108課程名稱：原子分子理論英文名稱：Atomic andMolemlar Theroy教學要求：掌握以多通道專理論為核心的原子理論以及量子化學的基本原理和方法為研究原子、分子的結(jié)構(gòu)及其與外

15、場相互作用機制打下牢固的基礎(chǔ)。教學內(nèi)容：1.Review of Mechanics； 2.Atoms ND ions； 3.Atomic a Spectra； 4.SimpleReactions； 5.Special Topics。預修課程：量子力學及大學物理本科專業(yè)相關(guān)的課程主要教材及參考文獻：1、 by H.Friedrich Theortical Atomic Physic M 2、R.N波特，M.卡普路斯.原子與分子M.王榮順等.3、唐敖慶量子化學M 課程編號：01107020109課程名稱：混沌動力學英文名稱：Chaotic Dynamics教學要求：初步掌握經(jīng)典混沌分析與控制方法教

16、學內(nèi)容：第一章：引言；第二章：一維映射：第三章：普遍理論；第四章：微分動力學；第五章：分形維；第六章：保守系統(tǒng)；第七章：混沌的度量；第八章：混沌控制；第九章：混沌應用；第十章：超混沌。預修課程：理論力學、數(shù)理方程、高等數(shù)學 TOC o 1-5 h z 主要教材及參考文獻：S.Rasband Chaotic Dynamics of Nonlinear Systems M A.Tsonis.ChaosM A.Cambel.ppliedChaos Theory劉曾榮.混沌的微擾判據(jù)M 劉秉正.非線性動力學與混沌基礎(chǔ)M 課程編號：01100720110課程名稱：冷原子理論英文名稱：Theory of

17、Cold Atoms教學要求：初步掌握原子與離子冷卻方法及冷原子與離子的基本運動規(guī)律。教學內(nèi)容：第一章：引言；第二章：離子阱；第三章：冷離子動力學；第四章：超冷離子的量子力學；第五章：磁光阱；第六章：原子玻色-愛恩斯坦凝聚；第七章：原子激光；第八章：冷原子的混沌運動。預修課程：理論力學、高等量子力學主要教材及參考文獻：Nature M Vol. 416（ 2002） ， 205-246F. Dalfovo and S. Giorg Rev. Modern Phys M 71（1999）, 463.W. Paul， Rev. Modern Phys., 62（1990）, 531課程編號：011

18、07020111課程名稱：孤立子理論英文名稱：Solitonic Theory教學要求：掌握求幾種常見非線性方程孤子解的逆散射問題方法。教學內(nèi)容： kdv 方程， NLS 方程， SG 方程， Mkdv 等方程的逆散射方法，多孤子解，哈密頓系統(tǒng)。預修課程：數(shù)學物理方法，量子力學主要教材及參考文獻：1、黃念寧孤子理論微擾方法（1-5 章 ） M 扎哈羅夫等孤子理論（逆問題方法）（第一章） M G.L.Lamb Elements of Soltiom Theory M 課程編號：01107020112課程名稱：非線性波動理論英文名稱：Nonlinear Wave Theory教學要求：了解非線性波

19、動理論及漸近方法。教學內(nèi)容：非線性物理模型、波動方程、漸近方法。預修課程：孤立子理論主要教材及參考文獻：1、谷內(nèi)俊彌，西原功修.非線性波動 M （1-3章）.課程編號： 01107020113課程名稱： 孤子微擾理論英文名稱： Solitonic Perturbation Theory教學要求：掌握逆散射微擾論和幾種主要的孤子微擾論直接方法。教學內(nèi)容：逆散射擾論，幾種常見的孤子微擾論直接方法，我們自己所創(chuàng)立的孤子微擾分離變量法。預修課程：數(shù)理方法、量子力學、孤立子理論主要教材及參考文獻：1、黃會寧孤子理論和微擾方法（第六章） M 2、相關(guān)文獻課程編號：01107020114課程名稱：張量分析與

20、拓撲教學要求：掌握張量分析中諸概念和張量分析的諸種運算方法教學內(nèi)容：逆變矢量和協(xié)變矢量，張量代數(shù)，張量的對稱性，度規(guī)張量，純空間度規(guī)，仿射聯(lián)絡(luò)空間，黎曼空間，廣義黎曼空間，張量密度，聯(lián)絡(luò)和克里斯托菲符號，協(xié)變微分，曲率張量，短程線，共形變換，Well 張量 . 微分流形，拓撲空間，連續(xù)映射和同胚映射，可數(shù)性和分離性，緊致性和連通性，微分流形，積分流形，外微分，外微分式的積分，Rieman流形， Lie 導數(shù)。預修課程：線性代數(shù)、矢量代數(shù)、矢量分析主要教材及參考文獻：1、王永久廣義相對論和宇宙學M 第一篇2、栗田稔日 張量分析M 課程編號： 01107020115課程名稱： 引力理論基礎(chǔ)教學要求

21、： 掌握 4 維狹義相對論的運動學,動力學,電動力學方程和能量動量張量的表述;牛頓引力理論的困難,引力場的幾何化及各種性質(zhì)。教學內(nèi)容： Lorentz 變換，相對論運動學，相對論動力學，相對論動力學，能量動量張量的表述; 牛頓引力理論的困難，水星近日點的進動，Newman 疑難， Olbes 佯謬，慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量，狹義相對論的絕對性，狹義相對性原理推廣的必要性; 等效原理和廣義相對性原理，Einstein 引力理論基礎(chǔ)，引力場中的空間和時間，轉(zhuǎn)盤上的非歐幾何，彎曲時空幾何，引力場的矢勢和標勢;引力場的幾何化。預修課程：理論力學、狹義相對論主要教材及參考文獻：1、王永久空間時間和引力M 2、

22、王永久，唐智明. 引力理論和引力效應M 3、霍金時間簡史M 吳仲超課程編號：01107020116課程名稱：引力效應教學要求：掌握引力頻移效應效應，軌道類引力效應，延遲類引力效應，虧損類引力效應，加速類引力效應和其他諸種引力效應.教學內(nèi)容：了解和掌握軌道類引力效應，延遲類引力效應，虧損類引力效應，Kerr 場中的虧損效應，質(zhì)量虧損效應，加速類引力效應，時鐘佯謬的嚴格討論,頻移類諸種引力效應，均勻引力場的情況，靜態(tài)引力場的情況，史瓦西場中的頻移效應，質(zhì)量四極矩軌道場中的頻移效應，Kerr 場中的頻移效應，引力波場中的頻移效應. 透鏡類引力效應，偏振類引力效應和其他引力效應。預修課程：狹義相對論、

23、廣義相對論主要教材及參考文獻：1、王永久黑洞物理學M 2、王永久.廣義相對論和宇宙學M 3、王永久，唐智明引力理論和引力效應（第八篇） M 課程編號：01107020117課程名稱：引力場方程嚴格解教學要求：掌握諸種引力場方程的求解方法教學內(nèi)容：根據(jù)場的對稱性,確定度規(guī)的具體形式;從而確定聯(lián)絡(luò)和里契張量,構(gòu)成場方程 , 運用黎曼幾何和張量分析的方法和技巧求解;討論所得結(jié)果預言的物理意義. 求解史瓦西場， 克爾場，Rissner-Nodstrom 場， Kerr-Newman 場， Kasuya 場， AME 場， Toiman 場， Kasner場，Ernst場，Kinnersley場，電荷和

24、磁矩的復合場等。預修課程：廣義相對論、張量分析主要教材及參考文獻；1、唐智明引力理論和引力效應王永久（第八篇） M 2、王永久黑洞物理學M 3、王永久廣義相對論和宇宙學M 課程編號：01107020118課程名稱：廣義相對論教學內(nèi)容：熟練掌握廣義相對論基本原理、引力場方程的推導和求解、以及引力輻射的研究。教學內(nèi)容：一、廣義相對論的基本原理；二、用變分原理建立愛因斯坦場方程，引力場的弱場近似，關(guān)于宇宙項的討論，愛因斯坦MAXWELL 方程，物質(zhì)運動方程和物質(zhì)場的能量動量張量；三、LIE 導數(shù)和時空的對稱性，KILLING 矢量，引力場的對稱性；四、引力場方程的正交標架形式，引力場的零標架形式；五

25、、引力場方程的嚴格解；六、引力場的能量表述；七、引力輻射；八、宇宙學，宇宙學原理，ROBERTSON WALKER 度規(guī)，宇宙物質(zhì)的密度與壓強，宇宙年齡的計算，粒子視界和事件視界，宇宙的演化和背景輻射等。預修課程：狹義相對論、黎曼幾何、張量分析主要教材及參考文獻：1、王永久，唐智明引力理論和引力效應M 2、劉遼廣義相對論M S. Hawking General Relativity M M. Cameli. Classical Fields: General Relativity and Gauge Theory M 課程編號：01107020119課程名稱：黑洞物理學教學內(nèi)容：熟練掌握黑洞時

26、空分析方法、了解黑洞重要特征量的推導、以及黑洞熱熱力學。教學內(nèi)容： 一、 靜態(tài)黑洞時空結(jié)構(gòu)，史瓦西面，自由下落坐標系，史瓦西黑洞，KRUSKAL坐標系；二、穩(wěn)態(tài)黑洞時空結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)天體的引力場，無限紅移面和視界；三、恒星的引力塌縮，恒星的廣義相對論動力學；四、黑洞的HAWKING 輻射，標量粒子的波函數(shù)，標量量子的散射與吸收，電子散射，中微子的散射和吸收，HAWKING 溫度； 五、黑洞熱力學，黑洞熱力學的四條定律；六、量子黑洞，黑洞的熱力學熵和統(tǒng)計力學熵；七，黑洞的演化；八、與黑洞物理相關(guān)的課題及今年研究進展。預修課程：廣義相對論、高等量子力學、量子場論主要教材及參考文獻： TOC o 1-5

27、 h z 1、 P. K. Townsend Black HoleCambridge 大學 97 年教材M 2、王永久、唐智明引力理論和引力效應M 3、劉遼廣義相對論M 4、 S. Hawking General Relativity M 5、R. M. Wald. Black Hole Thermodynamics M. Chicago 大學，1994.課程編號： 01107020120課程名稱： 彎曲時空量子場論教學內(nèi)容： 掌握彎曲時空量子場理論和研究方法。 TOC o 1-5 h z 教學內(nèi)容： 第一章： 閔氏時空量子場論回顧（標量場、狄拉克場、電磁場的量子化；格林函數(shù)，路徑積分量子化）

28、。第二章：彎曲時空量子場論，1 、 Penrose 圖與時空結(jié)構(gòu)；2、標量場的量子化；3、粒子概念的意義與粒子探測器；4、宇宙粒子產(chǎn)生；5、共形真空；6、彎曲時空中任意自旋的場；第三章：非平庸平直時空。1、柱面二維時空；2、格林函數(shù)的應用； 3、 Casimir 效應；4、運動鏡；5、 Rindler 時空量子場；第五章、具體彎曲時空舉例。課程編號：01107020121課程名稱：相互作用的統(tǒng)一理論教學要求：掌握相互作用的統(tǒng)一的理論和研究方法。 TOC o 1-5 h z 教學內(nèi)容：第一章：規(guī)范對稱性理論；1 、時空對稱性與內(nèi)部對稱性；2、整體規(guī)范對稱性；3、定域規(guī)范對稱性。第二章，對稱性自發(fā)

29、破缺：對稱性自發(fā)破缺和歌德斯通定理，希格斯機制。第三章：弱作用唯象理論，費米四費米子作用理論，中性流的引入, GIM 機制， 弱作用 V-A 理論 , 中間玻色子理論. 第四章， Weinberg-Salam 模型 , 模型的構(gòu)造, 輕子統(tǒng)一理論,夸克統(tǒng)一理論, W-S 模型的實驗驗證.課程編號：01107020122課程名稱：時空大尺度結(jié)構(gòu)與演化:教學內(nèi)容：了解時空大尺度結(jié)構(gòu)與演化規(guī)律教學內(nèi)容： 第一章 : 實驗觀測, 宇宙膨脹, 大尺度均勻性, 微波背景輻射, 宇宙的大尺度結(jié)構(gòu) . 第二章：標準宇宙學模型, 1、 R-W 度規(guī)；2、 Friedmann 方程；3、平衡熱力學；4、熵、宇宙視

30、界第三章：暴漲宇宙學模型, 1 、標準宇宙學模型的缺陷；2、暴漲基本圖像；3、慢滾暴漲；4、各種暴漲模型介紹；第四章：結(jié)構(gòu)起源與演化模型；1 、高斯擾動；2、密度擾動 牛頓處理；3、宇宙擾動理論；4、演化方程；5、視界進入與星系形成；6、微波背景輻射的各項異性, 極化；7、 CDM 模型課程編號：01107020123課程名稱：量子信息理論英文名稱：Quantum InformationTheory課程內(nèi)容： 本課程通過介紹量子熵與信息、量子糾纏、量子操作、量子信息的距離量度、量子數(shù)據(jù)壓縮、量子通道的通信容量、量子隱形傳態(tài)、量子保密通信等內(nèi)容，使學生了解量子信息研究的前沿動態(tài).主要教材及參考文

31、獻:1、 Michaael A. Nielsen & Isaac L. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information M 課程編號： 01107020124課程名稱 ： 原子玻色-愛恩斯坦凝聚英文名稱： Atomic Bose-Einstein Condensation課程內(nèi)容：本課程的內(nèi)容包括囚禁原子玻色-愛恩斯坦凝聚（BEC）的基本概念，囚禁BEC的基態(tài)性質(zhì)，囚禁 BEC 的基本激發(fā)，囚禁 BEC 的光散射, 囚禁 BEC 的 Feshbach 共振， BEC的破缺對稱性，BEC 的量子隧穿，BEC 的相干輸出, 光學晶格上的BEC

32、, 轉(zhuǎn)動的 BEC 與超流。主要教材及參考文獻:D. W. Snoke, S. Stringari, A. Griffin Bose-Einstein Condensation M 1996Craig M. Savage, Mukunda Das, Bose-Einstein Condensation: From Atomic Physics to Quantum Fluids M 2001課程編號：01107020125課程名稱：單光子物理專題英文名稱：Single Photon Physics課程內(nèi)容：本課程的內(nèi)容包括單光子物理的基本概念，單光子的產(chǎn)生與探測（包括微腔中單光子的產(chǎn)生, 半導

33、體材料中單光子的生成，原子系統(tǒng)中單光子的產(chǎn)生）, 單光子態(tài)的相干操縱與控制及其在量子信息過程中的應用。主要教材及參考文獻：1、國內(nèi)外文獻.課程編號：01107020126課程名稱：量子混沌英文名稱：Quantum Chaos教學要求：了解量子混沌的一般特征，初步掌握量子混沌的研究方法教學內(nèi)容：第一章：從經(jīng)典混沌到量子混沌；第二章：Hamilton系統(tǒng)；第三章：半經(jīng)典方法；第四章：經(jīng)典混沌的量子特征；第五章：量子體系對微擾的敏感性；第六章：反常電離；第七章：均勻磁場的氫原子；第八章：經(jīng)典量子對應。預修課程：高等量子力學、混沌動力學主要教材及參考文獻：1、顧雁量子混沌M 2、徐躬耦量子混沌運動M

34、K.Nakamua， Quantum Chaos M F.Haake Quantum Signatures of Chaos in Classicl and Quantum Mechanics M 課程編號：01107020127課程名稱：計算物理英文名稱：ComputationalPhysics課程內(nèi)容：本課程首先介紹Matlab 和 Maple 的數(shù)值計算功能, 然后介紹基本數(shù)學運算原理、物理上常用的數(shù)值解法，包括常微分的數(shù)值解、邊值問題和本征值問題, 以及量子散射、玻恩近似和程函近似的數(shù)值計算方法等。主要教材及參考文獻：1、北師大.計算物理（講義）.課程編號： 01107020128課程

35、名稱： 光場與原子相互作用教學要求： 理解光場與原子相互作用是量子光學研究的主要內(nèi)容，掌握光場與原子相互作用的基本模型與理論，所呈現(xiàn)的量子效應，多光子過程，多原子系統(tǒng)共振熒光和激光冷卻的基本規(guī)律。教學內(nèi)容： 1 、光場與原子相互作用的基本理論模型JC 模型；2、與原子相互作用的光場的量子效應；3、共振熒光；4、超熒光；5、多原子系統(tǒng)的量子效應；6、激光冷卻。主要教材及參考文獻：1、彭金生，李高翔現(xiàn)代量子光學導論M 科學出版社課程編號：01107020129課程名稱：非平衡態(tài)熱力學英文名稱：Non-equilibrium Thermodynamics教學要求： 理解熱力學所面臨的挑戰(zhàn)及非平衡態(tài)熱

36、力學發(fā)展的必然性；掌握線性非平衡態(tài)熱力學的理論基礎(chǔ)及應用；掌握非線性非平衡態(tài)熱力學中的穩(wěn)定性理論、非平衡定態(tài)的穩(wěn)定性和耗散結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的可能條件及動力學因素的熱力學效應。教學內(nèi)容： 1.熱力學的成功和面臨的挑戰(zhàn)；2.非平衡態(tài)熱力學基礎(chǔ)，包括局域平衡假設(shè)、衡算方程、熵流和熵產(chǎn)生；3.線性非平衡態(tài)熱力學，包括非平衡態(tài)熱力學中的線性關(guān)系，線性關(guān)系中唯象系數(shù)的性質(zhì)、Osager 倒易關(guān)系的統(tǒng)計基礎(chǔ)、最小熵產(chǎn)生原理和定態(tài)的穩(wěn)定性、線性非平衡態(tài)熱力學的應用；4. 非線性非平衡態(tài)熱力學，包括熱力學的非線性問題、Lyapounov 穩(wěn)定性理論、熵產(chǎn)生的時間變化率、非平衡定態(tài)的穩(wěn)定性和耗散結(jié)構(gòu)、動力學因素對定態(tài)的熱

37、力學效應。主要教材及參考文獻：1、李如生非平衡態(tài)熱力學和耗散結(jié)構(gòu)M 清華大學出版社，1986S R. De Groot and P. Mazur 非平衡態(tài)熱力學 M 陸全康 上?？萍汲霭嫔纾?981課程編號：01107020130課程名稱：非平衡態(tài)統(tǒng)計力學英文名稱：Non-equilibriumStatistical Mechanics教學要求：掌握基本概率理論、主方程的推導及主方程的展開、馬爾柯夫鏈、無規(guī)行走及生滅過程；掌握 BBGKY 系列、 微觀輸運方程，了解初等輸運理論漲落耗散定理及非平衡相變。教學內(nèi)容：1.基本概率理論，包括排列與組合、概率的定義、分布函數(shù)、二項式分布、無規(guī)行走、中心

38、極限定理、大數(shù)定律；2.主方程，包括主方程的推導、馬爾柯夫鏈、無規(guī)行走和擴散方程、離散平穩(wěn)馬爾柯夫過程、生滅過程、主方程的展開；3.動力學系統(tǒng)中的概率分布，包括概率密度流體、BBGKY 系列、微觀平衡方程、概率密度算符、約化密度算符、維格納函數(shù)；4. 初等輸運理論，包括初等動力理論、玻耳茲曼方程、自擴散系數(shù)、粘滯系數(shù)和熱導系數(shù)、量子動力論方程；5.漲落耗散定理；6 非平衡相變。主要教材及教學參考文獻：1、 L. E. Reichl 統(tǒng)計物理現(xiàn)代教程M 黃昀、夏蒙棼、仇韻清、趙凱華北京大學 TOC o 1-5 h z 出版社，19832、李如生非平衡態(tài)統(tǒng)計力學M 清華大學出版社，19863、R

39、Balescu.平衡與非平衡統(tǒng)計力學M.陳光旨、吳寶路、張奎、安慶吉.廣西師 范大學出版社，1992課程編號： 01100720131課程名稱： 結(jié)構(gòu)、功能與材料設(shè)計英文名稱： Structure, Function and Material Design教學要求： 系統(tǒng)掌握材料化學組成、組織結(jié)構(gòu)、工藝、性質(zhì)和使用性能之間相互關(guān)系的基礎(chǔ)理論和研究方法，具備材料設(shè)計、制造、 工藝優(yōu)化和材料的合理使用等材料物理與化學相關(guān)的基本知識和基本技能。教學內(nèi)容：材料科學方面的基本理論、基本知識、基本技能和材料科學實驗結(jié)果分析；材料結(jié)構(gòu)與物理、化學特性；材料結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計與模擬。預修課程：高等量子力學、固體理

40、論、群論、量子統(tǒng)計、材料學主要教材及參考文獻： TOC o 1-5 h z 1、吳興惠現(xiàn)代材料計算與設(shè)計教程M 電子工業(yè)出版社，2002.2、王中林.納米相和納米結(jié)構(gòu)材料一一應用（I）手冊M.清華大學出版社，2003.3、余永寧，毛衛(wèi)民材料的結(jié)構(gòu)M 冶金工業(yè)出版社4、熊家炯材料設(shè)計M 天津大學出版社5、馮端等材料科學導論M 化學工業(yè)出版社，20026、潘金生，仝健民，田民波材料科學基礎(chǔ)M 清華大學出版社，1998課程編號：01100720132課程名稱：輸運理論英文名稱：Transport Theory教學要求：系統(tǒng)掌握輸運過程的基本物理現(xiàn)象、規(guī)律、概念以及處理問題的基本方法。教學內(nèi)容：分子動

41、力學理論的平衡態(tài)理論、輸運現(xiàn)象與分子動力學理論的非平衡態(tài)理論預修課程：固體理論、量子統(tǒng)計主要教材及參考文獻：1、黃祖洽，丁鄂江輸運理論M 科學出版社，1987凝聚態(tài)物理專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)方案一、培養(yǎng)目標培養(yǎng)符合國家建設(shè)需要， 能為祖國和人民服務(wù)， 具有良好道德品質(zhì)和科學素質(zhì)，具有集體主義精神，實事求是、追求真理，獻身科學事業(yè)的和具有扎實基礎(chǔ)知識和良好科研能力的 凝聚態(tài)物理專門人才和高等院校師資。獲得本專業(yè)碩士學位的研究生應掌握凝聚態(tài)物理學科堅實、寬厚的基礎(chǔ)知識，較全面和深入的專業(yè)知識，熟悉本專業(yè)研究方向的發(fā)展前沿和熱點。碩士論文選題時，應對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行較全面的調(diào)研和分析，在此基礎(chǔ)上，完成

42、具有創(chuàng)造性的研究成果。熟練掌握一門外語，包括專業(yè)閱讀和寫作，以及能用外語進行簡單的學術(shù)交流。二、本專業(yè)總體概況、優(yōu)勢與特色凝聚態(tài)物理學是研究由大量微觀粒子（原子、分子、離子、電子）組成的凝聚態(tài)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、粒子間的相互作用、 運動規(guī)律及其物質(zhì)性質(zhì)與應用的科學。本學科于1995年獲碩士學位授予權(quán)，1996年以“凝聚態(tài)理論”成為湖南省重點學科“理論物理”的方向之一， 1999年成為學?！?211工程”重點建設(shè)學科“非線性物理”的一個方問，2003年獲博士學位授予權(quán)。該學科目前已凝練成了表面界面物理、凝聚態(tài)物理中的非線性問題、低維系統(tǒng)與介觀物理和納米材料與催化劑工程四個穩(wěn)定的研究方向，其特色是抓住

43、凝聚態(tài)物理學中的基本問題和當前與未來高技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵問題開展研究，把基礎(chǔ)研究與高技術(shù)探索相結(jié) 合、理論研究與實驗研究相結(jié)合，在多學科前沿領(lǐng)域的交叉點尋找突破。三、本專業(yè)研究方向及簡介表面、界面與計算凝聚態(tài)物理：主要用第一性原理和密度泛函理論，研究金屬氧化物表面的結(jié)構(gòu)和化學反應特性，金屬 /絕緣體結(jié)構(gòu)和熱力學特性。凝聚態(tài)物理中的非線性問題：主要研究原子分子軟凝聚體、玻色-愛恩斯坦凝聚及超導Josephson結(jié)等體系中的孤子與混沌等非線性問題。低維系統(tǒng)與介觀物理： 主要用散射矩陣與非平衡格林函數(shù)方法，研究半導體低維介觀納米量子結(jié)構(gòu)在分別考慮電子 -電子、電子-聲子、外場、雜質(zhì)等各種相互作用和電子

44、軌道耦合 情況下的電子結(jié)構(gòu)和輸運性質(zhì)。納米材料與新功能材料物理：主要研究納米粉未、納米碳管、納米陶瓷材料和催化劑、 太陽能電池材料的制備與物性分析及其應用。四、專業(yè)課程一覽表課程編號課程名稱課程 學時學 分任課教師開課學期（春/秋）備注科學社會主義理論與實踐201秋公共必修課自然辯證法361.5春碩士英語精讀翻譯與寫作1444秋、春碩士英語聽說641.5秋、春01107020501高等量子力學703海文華 方細明 余洪偉秋專業(yè)必修課課程編號課程名稱課程 學時學 分任課教師開課學期（春/秋）備注01107020502群 論703匡樂滿 劉翔秋01107020503固體理論603周光輝 廖樹幟 王

45、小剛春01107020504量子統(tǒng)計603肖長明 方卯發(fā) 曾浩生秋專業(yè)選修課01107020505計算物理602方卯發(fā) 方細明 王小剛秋01107020506表面物理602王小剛 曹治覺秋01107020507玻色-愛恩斯坦凝聚602海文華 顏家壬秋01107020508介觀物理602周光輝 曾朝陽春01107020509材料物理602廖樹幟 羊億副秋01107020510材料熱力學602王小剛春01107020511非線性物理602海文華 顏家壬春01107020512介觀瞬態(tài)運輸602叫t輝秋01107020513納米材料物理602廖樹幟春01107020514低維強關(guān)聯(lián)系統(tǒng)602叫t輝秋

46、01107020515薄膜物理602羊億副秋01107020516材料物理實驗602升秋01107020517專業(yè)文獻選讀402各導師春教學實踐101必修環(huán)節(jié)學術(shù)報告6-8 次2五、專業(yè)課程開設(shè)具體要求課程編號：01107020501課程名稱：高等量子力學英文名稱：Advanced Quantum Mechanics教學要求：高等量子力學是全體物理類專業(yè)研究生的碩士學位基礎(chǔ)課，它是大學量子力學教程在理論深度廣度及應用方面的延續(xù)。 要求學生通過該課程的學習，掌握高等量子力學 的理論基礎(chǔ)和研究方法。教學內(nèi)容：第一章：量子態(tài)的描述；第二章：量子力學與經(jīng)典力學的關(guān)系；第三章：路 徑積分；第四章： 量子

47、力學中的相位；第五章：二次量子化；第六章：角動量理論；第七 章：量子體系的對稱性；第八章：時空反演；第九章：散射理論；第十章：相對論量子力學預修課程：大學本科物理專業(yè)課程主要教材及參考文獻：1、曾謹言.量子力學M（卷n）.2、余壽綿.高等量子力學M.3、P. Roman. Advanced Quantum TheoryM.4、J. Bjorken et al. Relativistic Quantum MechanicsM.課程編號：01107020502課程名稱：群論英文名稱：Group Theory教學要求：熟練掌握群的基本概念、基本知識、群表示的基本概念及物理學中的一些典型群的表示理論。

48、教學內(nèi)容：第一章：群的基本知識10 學時；第二章：群的線性表示10 學時；第三章； TOC o 1-5 h z 對稱群及其表示10 學時；第四章：點群及其表示10 學時；第五章：連續(xù)群和李代數(shù)10 學時；第六章：轉(zhuǎn)動群的表示論10 學時；第七章：Lorentz 群的表示論10 學時。預修課程：線性代數(shù)、量子力學等主要教材及參考文獻：1、約什物理學中的群論基礎(chǔ)M.2、懷邦典型群及其在物理中的應用3、孫洪洲群論M.4、曾高堅近代物理中的群論方法（講義 ）.課程編號：01107020503課程名稱：固體理論英文名稱：Solid Theory教學要求： 熟悉和掌握固體元激發(fā)量子理論的基本概念、基本知識

49、和研究固體量子本性的基本方法, 以及在凝聚態(tài)物理各方向中的應用。 TOC o 1-5 h z 教學內(nèi)容： 第一章： 晶格振動-聲子; 第二章： 自旋波量子-磁振子 ; 第三章： 等離激元; 第四章：能帶理論與計算方法; 第五章：電子-聲子相互作用理論; 第六章：極化子理論; 第七章：激子理論入。每章10 個學時。預修課程：固體物理、高等量子力學、量子統(tǒng)計主要教材及參考文獻：1、李正中固體理論M.2、馮端, 金國釣凝聚態(tài)物理學新論M.J.Callaway Quantum Theory of the Solid StateM.課程編號：01107020504課程名稱：量子統(tǒng)計英文名稱：Quantu

50、m Statistics教學要求： 掌握量子統(tǒng)計物理學的基本理論和統(tǒng)計物理中的格林函數(shù)方法，以及它們在理論物理和凝聚態(tài)物理中的應用。教學內(nèi)容： 包括量子統(tǒng)計物理學和格林函數(shù)理論兩大部分；第一章 經(jīng)典統(tǒng)計系綜理論；第二章 量子統(tǒng)計系綜理論；第三章理想量子氣體；第四章 非理想氣體；第五章相變的平均場理論；第六章 相變的重整化辟理論；第七章 零溫格林函數(shù)，第八章 重整化方法；第九章 有限溫度下的格林函數(shù)。預修課程：經(jīng)典熱力學與統(tǒng)計物理、量子力學主要教材及參考文獻： TOC o 1-5 h z 1、梁希俠高等統(tǒng)計力學導論M. 內(nèi)蒙古大學出版社.2、北京大學量子統(tǒng)計物理學編寫組編量子統(tǒng)計物理學M. 北京

51、大學出版社3、蔡建華等量子統(tǒng)計中的格林函數(shù)理論M. 科學出版社；4、統(tǒng)計物理現(xiàn)代教程（上、下冊）M 黃田勻等.北大出版社.課程編號：01107020505課程名稱：計算物理英文名稱：ComputationalPhysics教學要求：能運用微機作物理問題的簡單數(shù)值計算和作圖.教學內(nèi)容：本課程首先介紹Matlab 和 Maple 的數(shù)值計算功能, 然后介紹基本數(shù)學運算原理、物理上常用的數(shù)值解法，包括常微分的數(shù)值解、邊值問題和本征值問題, 以及量子散射、玻恩近似和程函近似的數(shù)值計算方法等。主要教材及參考文獻：1、北師大計算物理（講義）.課程編號：01107020506課程名稱：表面物理英文名稱：Su

52、rface Physics教學內(nèi)容：表面成份：表面層的組分、雜質(zhì)種類及含量,表面層與體內(nèi)的差異等；表面層的結(jié)構(gòu)：表面原子的二維周期性，表面的重構(gòu)與馳豫以及吸附的原子在表面的排列等；表面電子態(tài)：電子態(tài)、聲子態(tài)和其它元激發(fā)，以及吸附原子的影響等。預修課程：固體物理、固體理論教材及主要參考書：1、方俊鑫，陸棟固體物理學（下冊） M. 上?？萍汲霭嫔?課程編號： 01107020507課程名稱 ： 玻色-愛恩斯坦凝聚英文名稱： Bose-Einstein Condensation教學內(nèi)容：本課程的內(nèi)容包括囚禁原子玻色-愛恩斯坦凝聚（BEC）的基本概念，囚禁BEC的基態(tài)性質(zhì),囚禁BEC 的基本激發(fā)，囚禁

53、 BEC 的光散射, 囚禁 BEC 的 Feshbach 共振， BEC的破缺對稱性，BEC 的量子隧穿，BEC 的相干輸出,光學晶格上的BEC, 轉(zhuǎn)動的 BEC 與超流。主要教材及參考文獻：D. W. Snoke; S. Stringari; A. Griffin Bose-Einstein CondensationM. 1996.Craig M. Savage; Mukunda P Das, Bose-Einstein CondensationM.From Atomic Physics to Quantum Fluids ， 2001 課程編號：01107020508課程名稱：介觀物理英文

54、名稱：Mesoscopic Physics教學要求：掌握低維、尺寸、量子受限等基本概念和基本知識,能用散射矩陣方法和格林函數(shù)技術(shù)處理介觀體系的輸運問題。教學內(nèi)容： 第一章：半導體異質(zhì)結(jié)與2DEG； 第二章：低維量子體系的電子態(tài)；第三章：量子 Hall 效應；第四章：散射矩陣與Landauer-Buttiker 公式；第五章: Green 函數(shù)方法；第六章：電子強關(guān)聯(lián)理論。預修課程：高等量子力學、固體理論主要教材及參考文獻：S. Datta Electronic Transport in Mesoscopic Systems M.Combridge University Press, 19952

55、、甘子釗.介觀物理M.北京大學出版社.課程編號：01107020509課程名稱：材料物理英文名稱：Materials Physics教學要求： 系統(tǒng)掌握材料科學的基本理論與技術(shù)，具備材料物理相關(guān)的基本知識和基本技能。教學內(nèi)容：材料科學方面的基本理論、基本知識、基本技能和材料科學實驗結(jié)果分析；納米材料的結(jié)構(gòu)與形貌，納米材料的物理、化學特性，納米材料的微觀結(jié)構(gòu)及其催化機理；磁性材料。預修課程：高等量子力學、固體理論、群論、量子統(tǒng)計、材料學主要教材及參考文獻： TOC o 1-5 h z 1、馮端等，材料科學導論M. 化學工業(yè)出版社，20022、潘金生，仝健民，田民波材料科學基礎(chǔ)M. 清華大學出版社

56、，1998Van Vlack.L.H.5th ed Elements of Materials Science and EngineeringM ， Addison-Wiley Publishing Co ， 19854、汪復興金屬物理M. 機械工業(yè)出版社，19805、張孝文固體材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)M. ，中國建筑工業(yè)出版社，1980Robert C.OHandley 美 現(xiàn)代磁性材料原理和應用M. 化學工業(yè)出版社，2002.7、戴道生，鐘文定鐵磁學（上、中、下）M 科學出版社，1986課程編號：01107020510課程名稱：材料熱力學英文名稱：Thermaldynamics ofMaterials

57、教學要求： 掌握經(jīng)典熱力學和統(tǒng)計熱力學的基本知識，并能夠把熱力學的基本原理應用于材料科學的理論和應用研究方面。教學內(nèi)容：熱力學理論的基本構(gòu)成：熱力學關(guān)系式、熱力學變量、熱力學系統(tǒng)、平衡判據(jù) ; 熱力學關(guān)系式：熱力學定律、熱力學參數(shù)、系數(shù)關(guān)系式；平衡概念：平衡判據(jù)的熱力學表達形式、平衡條件的數(shù)學表達形式、單元雙相系統(tǒng)的平衡條件。預修課程：熱力學統(tǒng)計量子統(tǒng)計固體物理主要教材及參考文獻：1、謝銳生熱力學原理M. 關(guān)德相等譯人民教育出版社，1981John B. Hudson hermodynamics of MaterialsM. A Wiley-Interscience Publication,

58、1996課程編號：01107020511課程名稱：非線性物理英文名稱：NonlinearPhysics教學要求：了解量子混沌的一般特征，初步掌握量子混沌的研究方法教學內(nèi)容：第一章：從經(jīng)典混沌到量子混沌；第二章：Hamilton 系統(tǒng)；第三章：半經(jīng)典方法；第四章：經(jīng)典混沌的量子特征；第五章：量子體系對微擾的敏感性；第六章：反常電離；第七章：均勻磁場的氫原子；第八章：經(jīng)典量子對應。預修課程：高等量子力學主要教材及參考文獻：1、顧雁量子混沌M.2、徐躬耦量子混沌運動M.K.Nakamua,Quantum ChaosM.F.Haake Quantum Signatures of Chaos in Cl

59、assicl and Quantum MechanicsM.課程編號：01107020512課程名稱：介觀瞬態(tài)輸運英文名稱： Time-dependent Mesoscopic Transport教學要求：掌握量子點（線）等介觀系統(tǒng)含時電輸運和熱輸運的基本概念、知識和處理問題的方法。教學內(nèi)容：在時間周期勢作用下、在相干電磁場輻照下及量子泵等含時輸運與量子控制等問題, 非平衡格林函數(shù)方法。預修課程：介觀物理主要教材及參考文獻：1、主要為近期發(fā)表的文獻課程編號：01107020513課程名稱：鈉米材料物理英文名稱：NanomaterialsPhysics教學要求： 系統(tǒng)地掌握納米材料科學的基本理論

60、與技術(shù)，具備從事納米材料研究的基本知識和基本技能。教學內(nèi)容：納米材料的基本理論、基本知識、基本技能和納米材料制備、測試、結(jié)果分析；納米材料的結(jié)構(gòu)與形貌，納米材料的物理、化學特性，納米材料的磁性和催化機理。預修課程：高等量子力學、固體理論、群論、量子統(tǒng)計、材料物理主要教材及參考文獻： TOC o 1-5 h z 1、張立德，牟季美納米材料和納米結(jié)構(gòu)M 科學出版社，2004王世敏納米材料與應用技術(shù)叢書-納米材料制備技術(shù)M 化學工業(yè)出版社，20023、朱屯納米材料與應用技術(shù)叢書-國外納米材料技術(shù)M 化學工業(yè)出版社，20024、徐國財納米復合材料M. 化學工業(yè)出版社，20025、黃惠忠分析科學現(xiàn)代方法