量子光学华师
工程硕士培养方案-华南师范大学
华南师范大学光学工程领域工程硕士专业学位研究生培养方案一、专业定义：光学工程领域是光学与现代科学技术相结合的工程技术应用领域，主要利用从软X 射线到亚毫米波段之间具有光学共性的电磁波段，应用光学原理和方法，并与精密机械、电子技术、计算机技术、控制技术紧密结合，解决、处理光学以及相关技术领域的科学研究和生产实践中的工程技术问题。
光学工程领域主要覆盖光电子技术与光子学技术、光电信息技术与工程和光学仪器及技术等工程技术分支领域。
光学工程领域的工程硕士专业学位是与本工程领域任职资格相联系的专业性学位。
学科编码：085202二、培养目标：光学工程领域工程硕士的培养目标是为适应国家光电领域技术与产业的迅速发展，培养德智体全面发展，具有较扎实的光电理论和知识基础，掌握解决光学工程实际问题的先进技术方法和先进技术手段,高层次实用型、复合型光学工程技术和光学工程管理人才，满足激光先进制造及微纳加工、光电光伏、半导体照明、医用光学仪器企业、环保、检测、计量、通讯、传感、信息的显示、存储等战略性新兴产业对光电人才的需要。
鼓励引导专业学位研究生制订职业发展规划；鼓励和引导专业学位研究生获得相关职业资格证书，积极推进专业学位研究生培养内容与特定职业人才工作实际有效衔接，推进专业学位授予与获得相应职业资格有效衔接。
三、硕士专业学位基本要求遵纪守法，具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风，诚实守信，恪守学术道德规范，尊重他人的知识产权，杜绝抄袭与剽窃、伪造与篡改等学术不端行为。
掌握光学工程领域的基础理论，能够运用现代光学工程的技术方法和手段以及与现代科学技术相结合的工程技术方法和手段去发现和解决工程技术问题，在本领域的某一方向具有从事工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策能力。
能够胜任光学工程领域高层次工程技术和工程管理工作。
熟练掌握一门外国语。
具有高度的社会责任感、强烈的事业心和科学精神、掌握科学的思想和方法，坚持实事求是、严谨勤奋、勇于创新，能够正确对待成功与失败，遵守职业道德和工程伦理。
华东师大物理专业研究方向
华东师大物理专业研究方向华东师范大学物理专业的研究方向非常广泛，涵盖了理论物理、凝聚态物理、光学与光学工程、粒子物理与核物理等多个领域。
在这些研究方向中，物理专业的学生们可以选择自己感兴趣的方向进行深入研究。
理论物理是物理学的基础，它研究物质的基本规律和物理现象的普遍规律。
在华东师范大学物理专业的研究方向中，理论物理是重要的一部分。
学生们可以研究各种物理系统的数学模型和理论框架，通过数值模拟和理论分析，研究物理系统的性质和行为。
例如，可以研究凝聚态物理中的拓扑绝缘体、拓扑超导体等新奇物态，或者研究量子信息与量子计算等前沿课题。
凝聚态物理是研究固体和液体等凝聚态物质的性质和行为的学科。
在华东师范大学物理专业的研究方向中，凝聚态物理也是一个重要的领域。
学生们可以研究材料的电子结构、声子与电子的相互作用、自旋电子学等内容。
例如，可以研究新型材料的合成与表征，探索其在电子器件、光电器件等领域的应用。
光学与光学工程是研究光的性质和光学器件设计制造的学科。
在华东师范大学物理专业的研究方向中，光学与光学工程也是一个重要的方向。
学生们可以研究光的传播与调控、光学材料与器件、光学成像与检测等内容。
例如，可以研究纳米光子学、超材料光学、光纤通信等领域的前沿问题，为光学器件的设计与应用提供理论和实验基础。
粒子物理与核物理是研究微观粒子和原子核的性质和相互作用的学科。
在华东师范大学物理专业的研究方向中，粒子物理与核物理也是一个重要的领域。
学生们可以研究基本粒子的性质、粒子加速器与探测技术、核反应与核能等内容。
例如，可以研究粒子物理中的新物理现象、强子物理中的夸克胶子等问题，或者研究核能的利用与安全等课题。
华东师范大学物理专业的研究方向非常丰富多样，学生们可以根据自己的兴趣和志向选择适合自己的研究方向。
通过深入研究，他们将能够在物理学的前沿领域做出重要的贡献。
量子光学华师
激光理论； 光学双稳态； 共振荧光和超荧光。
三、量子光学与量子相干操纵
腔量子电动力学与囚禁离子； 原子相干和干涉效应（包括电磁感应透明、无反转激光等）。
四、量子光学方法在量子力学研究中的应用
量子态重构； 量子非破坏性测量 量子力学基本原理的量子光学方法检验。
7
量子光学
（1） 幺正变换不改变两个态矢的内积
设ψ ' =U ψ , φ' =U φ
—— Mars
则 ψ ' φ ' = ψ U +U φ = ψ φ
特例： ψ ' ψ ' = ψ ψ ，即幺正变换不改变态矢的模。
（2） 幺正变换不改变算符的本征值
设 Fˆ ψ = F ψ
则 Fˆ ' ψ ' = UFˆU +U ψ = UFˆ ψ = FU ψ = F ψ '
第九节 量子信息处理 一、量子信息中的若干基本概念 （一） 经典比特与量子比特 （二） 量子态不可克隆定理 （三） Bell 态 二、量子通信 （一） 量子密集编码 （二） 量子隐性传态 （三） 量子密钥分发 三、量子计算 （一） 量子寄存器 （二） 量子逻辑门 （三） 量子算法 （四） 用量子光学方法实现若干量子逻辑门
则测量力学量 A 得到相应的本征值 An ，测量后系统仍处于本征态 ψ n ；若系
∑ 统处于任意态 ψ = cn ψ n ，则测量力学量 A 时以概率 cn 2 得到本征值 n
An ，若测量得到本征值 An ，则测量后系统塌缩到相应的本征态 ψ n 。
b) 若两个力学量算符 A和 B 彼此对易，即[ A, B] ≡ AB − BA = 0 ，则 A和 B 具
华师光电考研专业数目
070207▲☆光学初试参考书：01.程守洙/江之永.《普通物理学》（上/下册）.高等教育出版社（第6版），2006年12月02.郁道银等《工程光学》（第二版）机械工业出版社2008年03.赵凯华等主编《光学》北京大学出版社1984年04.张三慧《大学物理》光学、量子力学清华大学出版社（第三版）2008年05.阎石.《数字电子技术基础》.高等教育出版社（第四版），1998年11月06.周世勋.《量子力学教程》.高等教育出版社，1979年2月07.曾谨言.《量子力学教程》.科学出版社，2003年复试参考书：01.赵凯华、钟锡华.《光学》（上、下册），北京大学出版社(09-15方向)02.程守洙/江之永.《普通物理学》（上、下册）.高等教育出版社（第6版），2006年12月(09-15方向)03.《大学物理学——面向21世纪课程教材》，卢德馨编，高等教育出版社。
04.赵凯华、《光学》（新概念物理教程），高等教育出版社05.翟中和等主编《细胞生物学》(第三版).高等教育出版社，2007。
(14方向参考书）080300光学工程初试参考书：01.郁道银等，《工程光学》（第二版）.机械工业出版社，200802.赵凯华等主编，《光学》，北京大学出版社，1984年。
03.张三慧，《大学物理》光学、量子物理，清华大学出版社（第三版），2008复试参考书：01.张纪成主编，《电路与电子技术》（上中下）（第二版），电子工业出版社，2007-2008。
02.GerdKeiser著，李玉权等译，《光纤通信》（第三版）电子工业出版社，200203.梁瑞生，吕晓旭编著，《信息光学》，电子工业出版社（第二版），2008年。
04.安毓英等编著，《光电探测与信号处理》，科学出版社，2010年05.刘恩科，朱秉升，罗晋生.《半导体物理学》.国防工业出版社（第7版）(07-09方向“半导体物理”科目适用)06.黄昆，韩汝绮.《固体物理学》.高等教育出版社(第2版)（07-09方向“固体物理”科目适用）06.史鹏飞，《化学电源工艺》.哈尔滨工业大学出版社，（2006版）.（01-03方向“材料综合”科目适用）07.周达飞，《材料概论》.化学工业出版社（2011版）(07-09方向“材料综合”科目适用)08.周玉，《材料分析方法》（第3版）.机械工业出版社（第三版）(07-09方向“材料综合”科目适用)09.史鹏飞，《化学电源工艺》.哈尔滨工业大学出版社，（2006版）.（07-09方向“材料综合”科目适用）10.钟锡华，《现代光学基础》.北京大学出版社（2004年版）(07-09方向“光电综合”科目适用)11.张纪成，《电路与电子技术》（上中下）（第二版），电子工业出版社(07-09方向“光电综合”科目适用）。
物理学硕士研究生培养方案
物理学硕士研究生培养方案（专业代码：0702）学科简介华南师范大学物理学是“世界一流学科”建设学科，建设有理论物理、粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、凝聚态物理和光学五个二级学科，物理与电信工程学院是物理学招生规模最大的教学科研单位，覆盖上述五个二级学科。
物理与电信工程学院在理论物理、原子与分子物理、凝聚态物理和光学等二级学科均设有珠江学者岗位。
拥有量子调控工程与材料、核物质科学与技术两个广东省重点实验室，拥有量子精密测量、光电检测仪器两个广东省工程技术研究中心。
一、培养目标通过在本学科相关领域的课程学习和科学研究，使学生达到既有坚实的理论基础，又有较宽的知识面，较为系统地掌握本学科相关领域的专门知识、技术和方法，能够解决科学研究或实际工作中的具体问题；比较熟练掌握一门外国语，能够进行外文文献阅读和写作；能够较为独立地设计并开展研究，并进行基本的数据处理和分析并形成结论。
二、研究方向二级学科：070201理论物理研究方向：1活性软物质物理2封闭与开放量子多体系统中的平衡与非平衡态物理3量子信息理论4自旋电子学二级学科：070202粒子物理与原子核物理研究方向：1重离子碰撞物理2核子结构3强子物理4引力/规范对偶5粒子物理与核物理实验二级学科：070203原子与分子物理研究方向：1量子计算与量子网络2量子模拟3冷原子物理实验4量子精密测量二级学科：070205凝聚态物理研究方向：1凝聚态理论2自旋电子学3纳米材料的理论计算4拓扑物理二级学科：070207光学研究方向：1光电技术与系统2生物光子学3图像处理4微纳光电子材料和器件三、培养方式和学习年限全日制硕士研究生学制为三年。
若因客观原因不能按时完成学业者，可申请适当延长学习年限，最长学习年限不超过六年。
四、学分与课程学习基本要求总学分要求不低于33学分，课程总学分不低于29个学分，“必修环节”不低于4学分。
学位课要求不低于21学分，非学位课（即选修课程）要求不低于8学分。
量子光学华师
量子信息科学； 冷原子物理。
由于篇幅所限，本章对量子光学只作选择性的介绍：已相当成熟且自成体系的内容不予 介绍（如第二部分内容）；虽然基本或活跃但占篇幅较大的内容不予介绍（如第一部分中的 阻尼的量子理论、第五部分中的冷原子物理、以及第四部分中的大部分内容）。另外，我们 不一定按上列次序进行介绍，有些内容将穿插进行。在本章最后，我们将给出各部分的参考 文献，以供有兴趣的读者参考。
k
k
k
k
（2）算符的表象变换
∑ Fmn ( B) = Bm F Bn = Bm Ak
k ,l
Ak F Al
∑ ( ) Al Bn = Smk Fkl A Sn*l
k ,l
即 F ( B) = SF ( A) S +
表明算符在不同表象的变换为相似变换。
4． 幺正变换的性质
用U （unitary）代替 S 表示幺正矩阵，带‘号和不带‘号分别表示不同的表象。
3
量子光学
—— Mars
量子力学（QM）基础
一、QM 的历史背景
1900，Planck，黑体辐射，能量量子化： ε = hν
1905，Einstein, 光电效应，光量子——光子
E = hν ， p = h λ （ p = E c = hν c = h λ ）
1913， Bohr, 原子光谱和原子结构，定态、；量子跃迁及频率条件：
则测量力学量 A 得到相应的本征值 An ，测量后系统仍处于本征态 ψ n ；若系
∑ 统处于任意态 ψ = cn ψ n ，则测量力学量 A 时以概率 cn 2 得到本征值 n
An ，若测量得到本征值 An ，则测量后系统塌缩到相应的本征态 ψ n 。
华师光电学院光学
2
梁瑞生
√
√
4
光电探测与成像Optoelectronic Detection and Image
40
2
韦中超
√
√
5
高等量子力学(Advanced Quantum Mechanics)
40
2
胡连
√
√
6
固体理论（物电）(Solid State Theory)
40
2
胡梁宾
√
√
7
光通信器件与光传感技术The Components for Optics Communication & the Technology of Optical
一
二
三
四
五
六
1
学位课程
第一外国语
120
4
√
√
√
2
政治理论课
74
3
√
√
3
非线性光学(Nonlinear Optics)
60
3
胡巍
√
√
4
量子光学(Quantum Optics)
60
3
张智明
√
√
5
激光原理与技术Laser Principles & Technology
60
3
蒙红云
√
√
6
高等光学(Advanced Optics )
√
√
√
√
学位论文
导师
√
√
√
*“各学期教学安排”、“考查”和“考试”栏目里用“√”来表示。
60
3
张庆茂
√
√
14
华东师范大学物理与材料科学学院博士研究生招生目录-原子与分子物理
①1001英语②2154量子力学A③3408原子分子物03)
谢微
05原子分子物理
06量子光学
①1001英语②2154量子力学A③3408原子分子物理
专业简介
8
2016
原子与分子物理(070203)
张卫平
01光学中的原子分子物理前沿问题
①1001英语②2154量子力学A③3141量子光学基础或3408原子分子物理
华东师范大学物理与材料科学学院
博士研究生招生目录-原子与分子物理
序号
招生年份
招生专业()
招生导师
研究方向
考试科目
备注
专业简介
1
2018
原子与分子物理(070203)
陈洁菲
01原子分子物理
02量子光学
①1001英语②2058专业基础③3380综合测评
该专业以申请考核方式招生。
专业简介
2
2018
原子与分子物理(070203)
杜骏杰
07光学人工材料
①1001英语②2058专业基础③3380综合测评
该专业以申请考核方式招生。
专业简介
5
2017
原子与分子物理(070203)
陈洁菲
01原子分子物理
02量子光学
①1001英语②2154量子力学A③3408原子分子物理
专业简介
6
2017
原子与分子物理(070203)
陈丽清
03精密测量
陈洁菲
02原子分子物理03量子光学
①1001英②2154量子力学A③3408原子分子物理
专业简介
专业简介
9
2016
原子与分子物理(070203)
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3
量光学
—— Mars
量子力学（QM）基础
一、QM 的历史背景
1900，Planck，黑体辐射，能量量子化： ε = hν
1905，Einstein, 光电效应，光量子——光子
E = hν ， p = h λ （ p = E c = hν c = h λ ）
1913， Bohr, 原子光谱和原子结构，定态、；量子跃迁及频率条件：
第十节 本章结束语 附录 A：纯态、混合态、密度算符 附录 B：两态系统、泡利自旋算符 附录 C：复合系统、纠缠态、约化密度算符、von Neumann 熵 参考文献
2
量子光学
—— Mars
第一节 引言
量子光学是研究光场的量子性质以及光与物质相互作用的一门学科。传统的量子光学研 究光场的量子统计性质、量子相干性质、以及量子光场与物质（主要是原子、离子、分子） 的相互作用。近年来量子光学与其他学科相结合，产生了两个非常活跃的研究领域：量子信 息科学（包括量子通信与量子计算等）和冷原子物理（包括离子和中性原子的激光冷却与 囚禁、原子光学、玻色-爱因斯坦凝聚、相干原子波激射等）。本章介绍量子光学的基础知识 以及近年来的主要研究动态。
量子光学
—— Mars
量子光学目录
第一节 引言和量子力学基础 第二节 电磁场的量子化
一、驻波形式 二、行波形式 第三节 电磁场的量子态 一、光子数态
（一）、电磁场的真空涨落 （二）、电磁场的正交分量算符 二、相干态 三、压缩态 （一）、压缩真空态 （二）、平移压缩真空态 （三）、压缩相干态 （四）、压缩态的产生 （五）、压缩态的探测 四、双模压缩真空态 五、热光场态 六、光学分束器及其对电磁场量子态的变换 （一）、光学分束器的经典描述 （二）、光学分束器的量子描述 （三）、光学分束器对电磁场量子态的变换 第四节 电磁场量子态在相空间的准概率分布函数
二、在量子光学发展史上曾很活跃但目前已相对成熟的论题
激光理论； 光学双稳态； 共振荧光和超荧光。
三、量子光学与量子相干操纵
腔量子电动力学与囚禁离子； 原子相干和干涉效应（包括电磁感应透明、无反转激光等）。
四、量子光学方法在量子力学研究中的应用
量子态重构； 量子非破坏性测量 量子力学基本原理的量子光学方法检验。
量子光学新发展：原子的激光冷却、量子信息
二、 量子力学的基本假设（原理）
1．共振相互作用 2．色散相互作用
1
量子光学
—— Mars
第七节 量子耗散和消相干 一、量子跳跃理论 二、消相干
第八节 腔量子电动力学和囚禁离子 一、腔量子电动力学 （一）、里德堡原子的有关性质 （二）、耗散腔中二能级原子与单模腔场的相互作用 （三）、JC 模型的实验实现 （四）、制备原子的纠缠态 （五）、制备腔场的薛定谔猫态 （六）、光子数的非破坏性测量 二、囚禁离子 （一）、利用囚禁离子实现 JC 模型
ν mn = ( Em − En ) / h
1923， de Broglie, 物质粒子的波动性，物质波
ν = Eh，λ = h p
1926, Schrodinger, 波函数ψ (r , t ) ，波动方程- Schrodinger 方程，波动力学
∫ 1926， Born, 波函数的统计诠释： ψ (r ,t) 2 概率密度， dr ψ (r , t) 2 = 1
1935， Schrodinger 猫态 1935， EPR 佯谬 1960 前后，量子理论用于电磁场———量子光学 1956， Hanbury Brown and Twiss，强度关联实验 1963， Glauber（2005 年诺奖得主），光的量子相干性 1963， Jaynes & Cummings, J-C model, 量子电磁场与原子的相互作用 1962-1964， 激光理论（Lamb, Haken, Lax et al） 1970’s, 光学瞬态、共振荧光 1980’s，光学双稳态、光场非经典性质（群聚效应、亚泊松分布、压缩态）
一、 P -函数
二、 Q -函数
三、Wigner 函数 四、特征函数 第五节 电磁场的相干性 一、经典一阶相干函数 二、量子一阶相干函数 三、经典二阶相干函数 四、量子二阶相干函数 五、量子高阶相干函数 第六节 电磁场与原子的相互作用 一、经典电磁场与原子的相互作用
（一）、哈密顿量的一般形式 （二）、单模电磁场与两能级原子的相互作用 二、量子电磁场与原子的相互作用 （一）、哈密顿量的一般形式 （二）、单模量子电磁场与两能级原子的相互作用
量子光学的内容大体上可分为下面几个部分：
一、量子光学的基本内容：
电磁场的量子化； 电磁场的量子态：包括光子数态、相干态、压缩态、热光场态等； 电磁场量子态的准概率分布函数：包括 P 函数、Q 函数、Wigner 函数等； 电磁场的相干性：包括一阶相干性和高阶相干性； 电磁场与原子的相互作用； 耗散的量子理论及消相干性。
1925， Heisenberg， 矩阵力学
1926， Dirac， 量子力学的变换理论、表象理论 ψ
1927， Dirac，电磁场的量子化 1928，Dirac， 相对论性波动方程
至此，量子力学的基本架构已建立，用其处理实际问题：原子、分子、固体等 但是，关于量子力学的基本解释和适用范围一直存在争论。
第九节 量子信息处理 一、量子信息中的若干基本概念 （一） 经典比特与量子比特 （二） 量子态不可克隆定理 （三） Bell 态 二、量子通信 （一） 量子密集编码 （二） 量子隐性传态 （三） 量子密钥分发 三、量子计算 （一） 量子寄存器 （二） 量子逻辑门 （三） 量子算法 （四） 用量子光学方法实现若干量子逻辑门
五、量子光学在交叉学科中的应用
量子信息科学； 冷原子物理。
由于篇幅所限，本章对量子光学只作选择性的介绍：已相当成熟且自成体系的内容不予 介绍（如第二部分内容）；虽然基本或活跃但占篇幅较大的内容不予介绍（如第一部分中的 阻尼的量子理论、第五部分中的冷原子物理、以及第四部分中的大部分内容）。另外，我们 不一定按上列次序进行介绍，有些内容将穿插进行。在本章最后，我们将给出各部分的参考 文献，以供有兴趣的读者参考。