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吉林师范大学硕士学位点介绍 理论物理

论坛   2012-09-12 09:53 【 】【我要纠错

一、学科简介理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科,是在实验现象的基础上,以理论的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等离子体和凝聚态物质运动的基本规律,解决学科本身和高科技探索中提出的基本理论问题。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题,研究范围包括粒子物理理论、原子核理论、凝聚态理论、统计物理、光子学理论、原子分子理论、等离子体理论、引力理论、数学物理、理论生物物理、非线性物理、计算物理等。

粒子物理学是研究物质微观结构及基本相互作用规律的物理学前沿学科。粒子物理理论作为量子场的基本理论,取得了极大的成功。粒子物理标准模型的建立是二十世纪物理学的重大成就之一,它能统一描述目前人类已知的最小"粒子"(夸克、轻子、光子、胶子、中间玻色子、Higgs 粒子)的性质及强、电、弱三种基本相互作用。粒子物理学有许多研究方向,例如:强子物理、重味物理、轻子物理、中微子物理、标准模型精确检验、对称性和对称性破坏、标准模型扩展等等。

光子晶体是一种介电常数周期性排列的人工介质。它对光具有频率选择特性,即有些频率的光不能在光子晶体中存在或传输。因此,光子晶体也被称为光子带隙材料。人们设想以光子作为信息的载体,信息的传输和处理都均由全光器件完成,像集成电路一样制造出集成光路。类似于集成电路中的半导体材料,集成光路也需要一种基础的材料,光子晶体被认为是最合适的。光子晶体自1987年诞生以来,引起了学术界的广泛重视,是目前光子学的一个非常热门的研究领域。目前,光子晶体的工作波长在实验室已从微波波段推进到可见光波段。但是可见光波长范围的光子晶体的实用制造仍然是一个挑战。光子晶体的应用涉及到高品质反射镜的制造、改善发光二极管的效率、实现低阈值激光振荡、高品质因数微谐振腔的制造、宽带带阻滤波器的制造、极窄带选频滤波器的制造、光子开关、光子存储器、光子限幅器以及光子频率变换器等诸方面,其前景非常广阔。类似于半导体材料的发展极大地推动了电子学和电子产业的发展,光子晶体的发展也将极大地推动光子学和光子产业的发展。

量子信息是利用微观粒子状态表示的信息。量子信息学是量子力学与信息科学相结合的产物,是以量子力学的态叠加原理为基础,研究信息处理的一门新兴前沿科学, 微观系统的量子特性为信息带来许多令人耳目一新的现象,在信息的表示、加工、处理和传输上生长出一些新的概念、原理和方法,量子信息与量子通讯将在未来的信息与通信的研究领域具有独特的不可替代功能,将发挥重要的作用。量子信息学包括量子密码术、量子通信、量子计算机等几个方面,近年来在理论和实验上都取得了重大的突破。

本学科的发展方向是建设成为具有较高学术水平和人才培养能力的学科,形成教学、科研的学术优势和特色,为地方院校培养高素质师资,为我省和国家培养较高理论水平的科研人才做出更大的贡献。

二、培养方案(一)培养目标

1.拥护中国共产党的领导,拥护社会主义制度,遵纪守法,品行端正,严谨求实的科学态度和作风,具有创新求实精神和良好的科研道德。

2.应有扎实的理论物理基础和相关的背景知识,了解理论物理学科的现状及发展方向,掌握研究物质的微观及宏观现象所用的模型和方法等专业理论以及相关的数学与计算方法,有严谨求实的科学态度和作风,具备从事前沿课题研究的能力。

3.应较为熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料。

4.毕业后能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学、研究、开发和管理工作。

(二)研究方向

1.粒子物理理论

2.光子晶体理论及应用

3.量子信息

(三)主要相关学科

粒子物理与核物理、凝聚态物理、光子晶体、量子信息。

(四)学习年限及应修学分

学习年限为3年;学分不少于36,不超过38学分。

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