Controlling Photons in a Box and Exploring the Quantum to Classical Boundary (Nobel Lecture)

Microwave photons trapped in a superconducting cavity constitute an ideal system to realize some of the thought experiments imagined by the founding fathers of quantum physics. The interaction of these trapped photons with Rydberg atoms crossing the cavity illustrates fundamental aspects of measurement theory. The experiments performed with this “photon box” at Ecole Normale Supérieure (ENS) belong to the domain of quantum optics called “Cavity Quantum Electrodynamics”. We have realized the non‐destructive counting of photons, the recording of field quantum jumps, the preparation and reconstruction of “Schrödinger cat” states of radiation and the study of their decoherence, which provides a striking illustration of the transition from the quantum to the classical world. These experiments have also led to the demonstration of basic steps in quantum information processing, including the deterministic entanglement of atoms and the realization of quantum gates using atoms and photons as quantum bits. This lecture starts by an introduction stressing the connection between the ENS photon box and the ion trap experiments of David Wineland, whose accompanying lecture recalls his own contribution to the field of single particle control. I give then a personal account of the early days of Cavity Quantum Electrodynamics before describing the main experiments performed at ENS during the last twenty years and concluding by a discussion comparing our work to other researches dealing with the control of single quantum particles.     

《新编高聚物的结构与性能》编写心得——(1)教材乃教学之本

教材乃教学之本,一本好的教材会影响好几代学生。本文以《新编高聚物的结构与性能》的编写为例,提出教材编写要建立在深入、持久的教学研究基础上,写专业课教材一定要有自己的科研工作,教材撰写者应尽量反映本国学者科研成果,编写教材要有不怕慢、只怕停的坚韧性等四个原则。此外,还探讨了教材编写中存在的问题。     

深入理解化学平衡常数及其应用——对2019年全国理综(Ⅰ卷)化学第28题的分析

在已有的化学平衡常数教学的基础上,提出认知化学平衡常数的新角度--化学平衡常数的多种表达式。依据教材中用浓度表示的化学平衡常数并结合理想气体状态方程,推导用物质的量分数及分压表示的化学平衡常数表达式,分析3者之间的区别和联系,进而应用化学平衡常数的多种表达形式解决2019年全国(Ⅰ卷)化学第28题中的相关问题,使学生深入理解解答这道高考试题的关键所在。同时,拓展了学生对平衡常数的认识,提升了学生灵活应用平衡常数解决问题的能力。     

吉林大学应用化学学科:理工兼备 特色发展

吉林大学应用化学学科始建于1986年,依托吉林大学化学学科深厚理论基础与学术优势,经过几代应用化学学科人的不懈努力,逐渐形成了“理工兼备”的学科特色。在吉林大学化学学科70华诞之际,回顾了应用化学学科的发展历程,着重介绍了应用化学学科在本科教学与专业特色、科学研究与平台建设、人才培养与社会服务等3个方面取得的成绩,以及今后发展的设想。     

问题引导法提高学生学习主动性的探索与实践*——以大学化学混合式教学为例

建设具有创新性、高阶性和挑战度的“金课”,是当代创新型人才培养的必然要求。大学化学是本校非化学类理工科专业基础课,相比于数学和物理,学生重视不足,导致教学效果不理想。为了解决这一问题,采取以学生为主的混合式教学模式,通过设置基础性、应用性及创新性问题,引导学生分层次解决,提高学生参与主动性。所设置的应用性问题包括科技前沿、专业相关、社会热点等,以增加内容的深度和广度,激发学生探索的兴趣。通过实验方案设计及实验检验培养学生的创新思维。采取累加式进行教学效果评价,实践表明该混合式教学模式能显著提高学生自主学习能力和兴趣,提高教学效果。     

单色光束的衍射度

受近期Gawhary和Severini在Opt.Lett.33,1360(2008)一文中引入的光束近轴度的启发,定义了一个独立于光束近轴度的衍射度参数来描述单色光束的衍射扩散程度,所定义的衍射度只依赖于光束的角谱分布,并可以定量比较不同光束的衍射扩散程度.     

以“偏光显微镜观察高聚物的球晶”为例的高分子物理实验项目改革

本文对高分子物理实验教学改革进行了思考,提出实验项目的建设应当成为实验教学改革的核心,而实验项目的改革不应当局限在将最新的科研成果引入到实验教学中。以"偏光显微镜观察聚合物的球晶"这一传统实验为例,更为有效的办法可以是通过系统化的设计扩展实验项目内容,注重实验项目实施过程中多知识点的串联以及实验结果获取过程的思维过程培养,从而将传统的验证性实验项目转化为综合性实验项目,有力提升实验教学的效果。