量子信息学——源自量子力学的第二次信息革命

量子信息学是物理学的一个新兴分支学科,它将微观世界的量子态用作信息的载体,利用量子力学规律对信息进行传输和计算,可以完成经典信息技术所不能完成的任务.量子信息学主要包含量子通信和量子计算,量子通信已经走向产业化,量子计算也正在逐步走出实验室,它们将共同引领下一代信息技术革命.新兴的量子信息产业可为物理学专业毕业生提供更多的就业机会.     

“互联网+教育”下的大学物理实验课程的构建与实践

在多媒体、互联网等信息技术的推动下,学习形式、途径、方法也日趋多样化,大学基础教学改革也势在必行.本文将目前最热的"互联网+教育"下的"翻转课堂"教学模式引入大学基础物理实验的教学改革中,深入剖析了基础物理实验课翻转课堂教学的教学现状、实践基础、教学内容及预期的实践成果,为翻转课堂教学模式在基础实验课上的运用提供参考,为培养创新人才提供思路.     

量子信息与计算

量子信息与计算是物理学目前研究的热门领域 .本文简要地介绍量子计算的一些基本概念 :量子纠缠、量子位、量子寄存器、量子并行计算和量子纠错 .并介绍两种典型的量子信息技术 :量子密码和量子传物 .     

物理学拓展课程提升学生综合素质

在大学物理课程教学中,受到学时及自身体系的限制,教师很难将物理学的前沿问题、最新发展以及对其他学科的影响更多地传授给学生,这在一定程度上影响了学生综合素质的提升.本文通过"改变世界的物理学"课程的教学实践介绍物理学拓展课程在创新人才培养以及在提升学生综合素质中的作用.     

物理学与显微镜技术

 物理学经历了从经典物理学到现代物理学的发展历程.物理学一直在科学、技术及科学思维的发展中发挥着极其重要的作用,对人类的文明产生了巨大的影响.     

关于对“非物理专业学生”物理教学中相关问题的认识

物理学是一门令人激动的、有活力的、向新的方向持续发展的学科,"大学物理学"是国内外大学中非常重要的一门课程。通过多年的"非物理专业学生"物理教学实践与研究,笔者认为:非物理专业的学生学习物理学应注重应用性,教学中要重视思维方式、研究方法和知识运用等方面的训练,培养学生综合创新能力,提高学生科学素养。培养学生提出问题、分析和解决问题的能力,并对其以后的专业甚至职业产生影响。不能用物理系的教学模式去教"非物理专业"的学生。"大学物理学"课程应该与专业相结合,其内容必须保持一个基本体系,物理学中的哲学等文化的学习与物理知识本身的学习都相当重要。教学与科研二者并重、互相促进,培养学生的思辨表达能力,对学生进行科学思维训练等。     

工程教育观下大学物理理论和实验课程改革的探讨

本文对高等院校开设的大学物理学和大学物理实验课程教学现状进行了分析,发现传统的教育理念、教育模式与工程教育新理念、教育新模式存在一定的差距.本文以工程教育新理念、教育新模式为指导,结合应用型大学人才培养目标,提出在应用型大学中大学物理理论和物理实验融为一体的应用大学物理学课程教育模式.     

大学物理学教学中培养科学思维与激发学习兴趣

物理学是学生中学到大学最重要的基础课程之一。学习物理学的过程伴随着学生世界观及科学思维形成的过程,对学生的心理健康成长及素质培养起着重要的作用。为提高教学质量和效率,物理学教师不断进行教学方法、教学内容和考核模式的改革。对农业大学非物理专业的学生,不断进行结合学科特点的"大学物理学"教学改革。除进行教学方法的改革外,也逐步进行教学内容和教学目标的改革。教学的重点不再是物理学中的定理原理、公式的繁琐推导和难题求解,而是理解其物理思想,突出其简洁、对称、优美与和谐,强调思维方法。教学中结合学科交叉,启发学生跨学科思维,激发学习兴趣,潜移默化培养学生科学素养。     

加州理工学院物理学专业本科生和硕士研究生课程设置分析

作为世界著名的理工类大学,加州理工学院在物理学等一系列领域取得了卓越的成就.本文在回顾加州理工学院物理学壮大和崛起过程的基础上,详细介绍了加州理工学院物理学专业本科生和硕士研究生的课程设置,并总结其特点,在此基础上对我国高校物理学人才培养的改进提出几点建议:坚持"小而精"的办学特色;坚持教师教学、学生自学和实验学习相结合的原则;重视基础课程和通识课程的结合,注重课程结构的调整;组织开展各种学术交流类活动,与国际接轨;重视高等教育培养过程的系统性和层次性.     

基于互联网技术的大学物理实验教学模式的研究

大学物理实验课程是本科大学生各专业重要的通识性基础课程,在人才培养中具有其他课程不可替代的作用。在"互联网+"背景下,有效地利用信息技术,并将其融入课程教学,发挥MOOC优势,结合基础物理实验课程自身特点,开展"课堂教学+实验操作+泛在学习"的教学模式研究与实践,进一步提高大学物理课程的教学质量。     

本科量子物理实验课程探索

近20年,国际量子科技取得重大进展,在未来科技发展中占据重要地位.因此,在物理专业本科实验教学中设置量子物理实验,让学生深入理解微观量子物理基本原理,掌握一定的量子前沿技术非常必要.华东师范大学物理学专业自主开发量子物理本科实验教学仪器和虚拟仿真实验,在物理学专业拔尖班开设量子物理实验,取得了优异的成果.本文详细介绍了华东师范大学量子物理实验课程设置以及实施过程,分析开展相关本科量子物理实验的可能性及其普及性,为全国高校开设量子物理实验课程提供参考.     

突出文化特色的大学物理教学模式

大学物理学教学模式的改革是教学改革的主要内容之一。对理工科大学非物理专业的学生来说,"大学物理学"本身的学科角色已不是那么突出,物理学中的思维方法和哲学等文化的学习变得比物理知识本身更重要。作者在大学物理教学中,尝试突出物理学文化特色的教学模式,激发学生学习兴趣,培养学生跨学科思考的能力,提高学生科学素养。通过大学物理学的教与学,帮助学生养成良好的文化修养和创新精神。     

北京理工大学物理学院长期公开招聘优秀人才及博士后

按照北京理工大学"理工并重"的学科定位和"理科振兴计划"的要求,以"做大做强理科"和建设"理工为主研究型大学"为目标,北京理工大学于2011年6月成立物理学院,这是北京理工大学历史上首次设立物理学院.现面向国内外长期招聘各层次优秀人才及博士后,具体要求如下:1.方向:计算物理、凝聚态理论、量子信息和量子计算的理论和实验研究、纳米光子学、光和物质相互作用的实验研究、低温等离子体物理.2.条件:应聘者在上述研究方向取得博士学位,在国际重要物理学刊物上发表过一系列学术论文并取得一定学术成就.     

层层递进,妙趣横生——谈物理大师费恩曼的教学风格

以《费曼物理学讲义》中"量子行为"一章为例,研究费恩曼的物理教学风格;指出费恩曼"量子行为"的教学体现了层层递进,渐入佳境的教学特点.     

纪念费恩曼百年诞辰专栏

正编者按:谨此诺贝尔物理学奖获得者费恩曼先生(Richard Phillips Feynman,1918—1988)诞辰100周年之际,我们邀请国内外著名大学的6位教授,从多个视角撰文隆重纪念这位被誉为"科学的怪才、教育的楷模"、美国加利福尼亚理工大学的理论物理教授.他是一位真正的伟大教师,时至今日他在教学方面的非凡才能也令人仰慕.正像费恩曼本人所宣称的那样,他对物理学的贡献不仅在于量子电动力学、超流理论、路径积分、费恩曼图以及部分子模型等,更在于三卷《费恩曼物理学讲义》.所有这些皆对     

量子物理学各发展阶段大事纪要

一、经典物理学的鼠难和量子论的诞生 在1900年4月27日的一次科学家集会上。以思想保守闻名于世的物理学元老英国的开尔文勋爵(Lord Kelvin),作了题为《热和光的动力学理论上空的十九世纪之云》的长篇讲话,对当时物理学的形势作了估计.他认为物理学大厦已全部造成,今后物理学家的任务就是修饰和完善这所大厦.当时,在晴朗天空的边际,还有二朵小小的令人不安的乌云.其中之一是比热和辐射问题,它最终导致了量子物理学的诞生.因此量子物理学的第一个发展阶段应从物理学最早意识到经典物理学内部有无法克服的内在矛盾时起,到大家公认的量子论诞…     

量子物理学难懂吗?──介绍《伯克利物理学教程》第四卷:《量子物理学》

量子物理学是二十世纪初发展起来的新学科,它主要研究的是微观粒子的运动.由于它提出了一些新概念,与我们大家比较熟悉的经典物理概念相差很大,有很多论点被认为难以理解,因而成为初学者的困难.真是这么难吗? “我不相信学习量子物理学比学习物理学其它部分在实质上会更困难”,一位美国教授E.H.威切曼这么说.他编写了一本教科书《量子物理学──伯克利物理学教程第四卷》,现已由复旦大学物理系译成中文出版. 威切曼在序言中指出,过去许多人认为量子物理学“神秘”的原因有两个:一是“经典观点的成见”;一是“实验图象不完整”.他认为,今天…     

大学本科量子密钥分发实验课程探索

量子信息技术因其卓越的特性而受到高度重视,被认为是未来信息技术发展的必然趋势,而具备量子物理背景的专业人才培养就显得极为重要.但是,由于量子信息技术具有抽象性、交叉性、前沿性和复杂性等特点,针对本科生开展相关实验教学具有一定挑战.中山大学从2018年开始在该方面进行了初步探索,针对高年级本科生开设了量子密钥分发等实验课程.本文基于笔者的教学工作,对量子密钥分发实验课程进行了介绍,探讨了其中的难点以及解决方案,希望通过本文探讨,能够对量子信息技术的教学工作有一定帮助.     

再碰撞物理学

2011年3月出版的Physics Today上刊登了Paul B.Corkum教授的一篇介绍再碰撞物理学的文章.Paul B.Cor-kum教授来自加拿大渥太华大学和国家研究委员会的阿秒激光科学中心.他对"再碰撞物理学"的研究对象、发展历史和未来展望做了深入浅出的描述和总结.本文以这篇文章为基础,对再碰撞物理学做一个简单的介绍.     

物理诺奖之Haldane相的来龙去脉

文章系统地介绍了量子反铁磁海森伯自旋链中"Haldane猜想"提出的历史背景和导致的物理后果,以及相关研究工作的发展、演化的来龙去脉。可以从中看到,正是"Haldane相"的研究,开辟了当今凝聚态物理学的一个崭新领域,即对称保护拓扑量子物态。