量子光学论文选题方向

光学博士生培养方案（专业代码： 070207 授 理学 学位）一、培养目标1．拥护中国共产党的领导，坚持党的基本路线，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的道德品质和文明风尚，具有较强的事业心和献身的精神以及严谨求实的科学作风。2．具有坚实宽广的光学理论基础和系统深入的专业知识以及娴熟的实验技能。具有独立从事科学研究工作的能力。在本学科或专门技术上做出创造性的研究成果。3．熟悉本学科的现状，了解本学科的发展方向，接触相关学科的国际研究前沿。4．至少掌握一门外语，熟练阅读和理解相关专业的外文文献，并具有用外文撰写学术论文以及在国际会议上用外文进行学术交流的能力。二、研究方向1．量子光学与原子光学 2．非线性光学与固体光学 3．激光动力学4．介观光电子学 5．光学测量与信息处理 6．准分子激光三、学习年限1．博士生学习年限一般为3－5年。可提前答辩，但是不得小于5年；也可以延迟答辩，但最长不得超过8年。总学分要求≥32学分；2．硕博连读和直攻博士生的学习年限为4－6年。总学分要求≥54学分；四、学分要求与分配一览表：类 别 硕博连读、直攻博 已获硕士学位 以同等学力报考（未获硕士学位）博士生总学分 ≥55学分 ≥32学分 按硕博连读、直攻博研究生的要求培养，入学前已修研究生课程可申请免修。修课学分 ≥35 通识课程≥11学分 （辩证法2、技术哲学2、硕士一外2、英语论文写作5、英语强化训练5、人文类1、社科1） ≥13 技术哲学2、英语强化训练5、英语论文写作2 学位要求的学科专业课≥24学分(含跨一级学科课程2学分，由基础理论课、专业基础课和专业课以及相关的跨学科专业课组成22学分（含专题研讨6学分) 跨一级学科课程或专业学术实践2学分、专业课程6学分、专题研讨6学分 补修课程、任选课程只计成绩，不计学分 任选课程只计成绩，不计学分 研究环节 ≥20 文献阅读 1 ≥19 选题报告 1 选题报告 1 中期报告 1 论文中期报告 1 国内、外学术交流会议并提交论文 1 国内外学术交流会议并提交论文 1 发表学术论文 1 发表论文 1 学位论文 15 学位论文 15 五、课程设置及学分要求一览表：见物理学院光学专业研究生课程设置六、本学科对博士研究生培养提出的具体要求1．博士研究生的培养实行导师全面负责制，组成以博士生导师为组长的博士研究生指导小组，负责博士研究生的培养和考核工作；2．对跨学科课程的界定（1）跨学科课程指本一级学科外的研究生课程，且必须跟班听课并参加考试。（2）所选的跨学科课程不得与硕士期间所修课程相同或相近。3．专题研讨课和学术报告：研讨课是培养博士生综合能力和进入学科前沿的重要环节，博士生应在导师确定的专题领域，查阅国内外最新文献资料，撰写研讨报告，或在导师及其课题组组织的学术讨论会上作学术报告，并有导师签名认可。每完成一次研讨内容，得1学分。鼓励博士生参加学术活动： 博士研究生在下列两种学术报告情况可每次计2学分。（1）博士研究生参加国内外重要的学术会议并作学术报告；（2）在学院组织的学术交流会上作学术报告，并有会议主持人或组织者签名认可。4．论文选题报告，通过开题得1学分。博士研究生入学后第三学期内撰写开题报告；硕博连读生在取得读博资格后第二学期内、本科直攻博生在第四学期内撰写开题报告。论文选题报告应包含的内容为：（1）选题的来源、意义；（2）课题的国内外研究概况及发展趋势；（3）课题的研究目的、内容和技术方案；（4）课题的研究计划；（5）预期成果；（6）主要参考文献。5．博士研究生论文资格审查：修完所有规定的课程和撰写完成选题报告，博士研究生可申请论文资格审查。博士论文资格审查方法是由博士生向3-5名论文资格审查小组作学位论文选题报告并进行答辩面试。根据博士生的选题报告、答辩情况、课程成绩和实际表现，由论文资格审查小组和系学位评定分委会决定其是否通过博士论文资格审查。通过博士论文资格审查后，博士生即可进入博士论文工作阶段。未通过博士论文资格审查者，一般在第一次资格审查后半年至一年内可再进行一次，两次未通过者按硕士生分配工作。若为本科直攻博士者按肄业处理。6．论文中期进展报告：博士生在进入博士论文一年之后，要向博士生指导小组或有关学者、专家报告阶段性研究工作成果，听取质疑与商讨改进意见。7．博士论文的主要创新之处应在国内外重要学术刊物上公开发表。博士生在申请博士论文答辩之前在发表学术论文方面的要求按照《华中科技大学申请硕士、博士学位发表学术论文的规定》执行。8．学位论文预审制度：博士生在申请博士论文答辩之前，由指导导师和博士生指导小组审查学位论文初稿，并由相关研究领域的教授对学位论文进行预答辩，博士生应根据预答辩中提出的意见修改，修改完善后申请答辩指导导师和博士生指导小组按《华中科技大学申请硕士、博士学位授予工作细则》的有关规定，组织论文评阅和答辩。9．学位论文答辩通过后，博士生应根据论文评阅与答辩中的意见对论文进行认真修改，形成正式的博士学位论文，并提交系、校学位委员会审核。光学硕士生培养方案（专业代码： 070207 授 理学 学位）一、培养目标热爱祖国，遵纪守法，拥护中国共产党的领导，具有严谨求实的科学态度和作风，德、智、体全面发展，具有坚实的理论基础，掌握现代光学前沿动向，掌握现在光学技术，并且能熟练地应用计算机，能从事光学尤其是现在光学各方面的研究教学和产业工作，能较熟练地掌握一门外语，能够从事科学管理和相邻近专业的教学科研工作。二、研究方向1．量子光学与原子光学 2．线性光学与固体光学 3．激光动力学 4．光学测量与信息处理5．分子激光 6．介观量子光学7．光纤孤子通讯 8．光和物质的相互作用三、学习年限全日制硕士生的学习年限实行以两年为基础的弹性学制，学习年限为5年。其中学校提供奖学金的时间为2年半，从2年半后按学期交纳学费。四、学分要求与分配一览表：总学分 ≥35学分修课学分 ≥22 通识课程≥6学分（一外2、辩证法2、科社1、人文类1） 学位要求的学科专业课≥16学分(由基础理论课、专业基础课和专业课14学分，以及跨一级学科课程2学分组成) 缺本科专业基础的，补修本科主干课2～3门，记非学位要求学分 补修课程、任选课程只计成绩，不计学分)研究环节 ≥13 文献阅读与选题报告1学分 学术报告1学分 发表论文1学分 学位论文10学分五、课程设置及学分要求一览表：见物理学院光学专业研究生课程设置六、研究环节与学位论文执行学校有关规定。 光学专业研究生课程设置类别课程 课程代码 课程名称 学时 学分 季节 开课单位 备注学位要求课程 公共必修课程 500 硕士生第一外国语 32 2 秋春 外国语学院 硕士生必修 552 科学社会主义理论与实践 24 1 春 马克思学院 550 自然辩证法 32 2 秋 马克思学院 人文或理工或其他类课程 16 1 秋春 人文学院 800 科技英语写作 24 5 秋 外国语学院 博士生必修 801 英语强化训练 60 5 暑假 801 现代科学技术革命与马克思主义 32 2 秋 马克思学院 本学科专业要求课程 524 高等量子力学 64 4 秋 物理学院 硕士生≥16学分 517 群论 64 4 秋 物理学院 526 量子光学 48 3 春 物理学院 531 非线性光学 64 4 秋 物理学院 529 介观物理 48 3 秋 物理学院 528 凝聚态量子理论 64 4 春 物理学院 533 固体光学 48 3 秋 物理学院 532 量子场论 48 3 春 物理学院 525 原子光学 40 5 春 物理学院 527 光纤孤立波理论 48 3 春 物理学院 538 低温固态物理 40 5 秋 物理学院 523 凝聚态物理 48 3 秋 物理学院 535 高等统计物理 48 3 秋 物理学院 518 计算物理 40 5 春 物理学院 534 协同学 40 5 春 物理学院 536 随机动力学 40 5 秋 物理学院 博士生跨一级学科课程 2 博士生必修 博士生专题研讨 6 物理学院 非学位要求课程 补修课程 量子力学 64 4 春 本科生课 统计物理 48 3 秋 物理学院 电磁场理论 40 5 光电学院 注：硕士生修课应从硕士生课程中选择（课程代码最后三位为500-799）；博士生修课应从博士生课程中选择（课程代码最后三位为800-999）。

量子光学以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。到了19世纪，特别在光的电磁理论建立后，在解释光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等与光的传播有关的现象时，光的波动理论取得了完全的成功（见波动光学）。19世纪末和20世纪初发现了黑体辐射规律和光电效应等另一类光学现象，在解释这些涉及光的产生及光与物质相互作用的现象时，旧的波动理论遇到了无法克服的困难。1900年，M普朗克为解决黑体辐射规律问题提出了能量子假设，并得到了黑体辐射的普朗克公式，很好地解释了黑体辐射规律（见普朗克假设）。1905年，A阿尔伯特·爱因斯坦提出了光子假设，成功地解释了光电效应。阿尔伯特·爱因斯坦认为光子不仅具有能量，而且与普通实物粒子一样具有质量和动量（见光的二象性）。1923年，AH康普顿利用光子与自由电子的弹性碰撞过程解释了X射线的散射实验（见康普顿散射）。与此同时，各种光谱仪的普遍使用促进了光谱学的发展，通过原子光谱来探索原子内部的结构及其发光机制导致了量子力学的建立。所有这一切为量子光学奠定了基础。20世纪60年代激光的问世大大地推动了量子光学的发展，在激光理论中建立了半经典理论和全量子理论。半经典理论把物质看成是遵守量子力学规律的粒子集合体，而激光光场则遵守经典的麦克斯韦电磁方程组。此理论能较好地解决有关激光与物质相互作用的许多问题，但不能解释与辐射场量子化有关的现象，例如激光的相干统计性和物质的自发辐射行为等。在全量子理论中，把激光场看成是量子化了的光子群，这种理论体系能对辐射场的量子涨落现象以及涉及激光与物质相互作用的各种现象给予严格而全面的描述。对激光的产生机理，包括对自发辐射和受激辐射更详细的研究，以及对激光的传输、检测和统计性等的研究是目前量子光学的主要研究课题。 量子纠缠（quantum entanglement），又译量子缠结，是一种量子力学现象，其定义上描述复合系统（具有两个以上的成员系统）之一类特殊的量子态，此量子态无法分解为成员系统各自量子态之张量积（tensor product）。 具有量子纠缠现象的成员系统们，在此拿两颗以相反方向、同样速率等速运动之电子为例，即使一颗行至太阳边，一颗行至冥王星，如此遥远的距离下，它们仍保有特别的关联性（correlation）；亦即当其中一颗被操作（例如量子测量）而状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应的状态变化。如此现象导致了“鬼魅似的远距作用”（spooky action-at-a-distance）之猜疑，彷佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般，似与狭义相对论中所谓的局域性（locality）相违背。这也是当初阿尔伯特·爱因斯坦与同僚玻理斯·波多斯基、纳森·罗森于1935年提出以其姓氏字首为名的爱波罗悖论（EPR paradox）来质疑量子力学完备性之缘由。 量子力学是非定域的理论，这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实，因此，量子力学展现出许多反直观的效应。量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题，并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态，而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上，纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中。纠缠态对于了解量子力学的基本概念具有重要意义，近年来已在一些前沿领域中得到应用，特别是在量子信息方面。例如，量子远程通信。