《 高等量子力学》课程教学大纲
研究生课程高等量子力学
研究生课程《高等量子力学》课程名称：高等量子力学（54学时，3学分）教学基本要求：通过本课程学习，要求学生从整体上把握量子力学。
掌握量子力学的理论结构；熟悉量子理论中常用的数学方法；学习利用理论去解释微观粒子的一些特殊行为和现象；了解量子理论在量子信息科学这一前沿领域的应用。
为今后从事科学研究打下良好的理论基础。
教学基本内容及学时分配（以下列出的内容较多，实际上课时将根据每届学生的具体情况选讲其中54课时的内容）：1．引言（2学时）1.1量子力学的诞生，1.2有关的的一些哲学问题。
2．希尔伯特空间（6学时）2.1矢量空间，2.2算符，2.3本征矢量和本征值，2.4表象理论，2.5矢量空间的直和与直积。
3．量子力学的理论结构（10学时）3.1量子力学的基本原理，3.2位置表象与动量表象，3.3定态薛定谔方程，3.4定态微扰法，3.5运动方程与三种绘景，3.6谐振子的相干态，3.7密度矩阵。
4．角动量理论（6学时）4.1角动量的一般性质，4.2两个角动量的耦合，4.3转动算符的矩阵表示、D函数。
5．相对论量子力学初步（6学时）5.1电子的相对论运动方程，5.2狄拉克方程的两个严格解，5.3狄拉克方程的低能近似。
6．散射理论（8学时）6.1定态散射理论，6.2含时散射理论，6.3角动量表象。
7．二次量子化（10学时）7.1全同粒子的希尔伯特空间，7.2产生算符和湮灭算符，7.3离散本征值情况，7.4哈特利-福克方法，7.5占有数表象，7.6全同粒子的运动方程。
8．量子信息论中的物理问题（14学时）8.1EPR佯谬，8.2纠缠态与Bell基联合测量，8.3量子远程传态，8.4纠缠态的制备与检验，8.5薛定谔猫佯谬，8.6光纤孤子的类薛定谔猫态，8.7量子算法简介。
教材及主要参考书：《高等量子力学》，喀兴林，高等教育出版社；《量子力学》卷Ⅱ，曾谨言，科学出版社。
《高等量子力学》课程教学大纲
《高等量子力学》课程教学大纲一、中文课程简介（含课程名、课程编号、学分、总学时、课程内容概要等内容）课程名称：高等量子力学课程编号：学分：3学时：48高等量子力学是本科初等量子力学的延伸。
本课程简明扼要地介绍量子力学的基本概念和重要框架后，简要讲解：粒子数表象、形式微扰理论、角动量理论、量子力学体系的对称性、时间反演对称性、相对论量子力学、前沿专题介绍。
二、英文课程简介（含课程名、课程编号、学分、总学时、课程内容概要等内容）Course Title：Advanced Quantum MechanicsCourse Code：Credit Value ：3Total Hours ：48Course Introduction ：Quantum mechanics underpins a variety of broad subject areas within the physical sciences from high energy particle physics, solid state and atomic physics through to chemistry. By building upon the conceptual foundations introduced in the undergraduate Quantum Physics course, the aim of Advanced Quantum Mechanics is to develop further conceptual insights and technical fluency in the subject. The subjects involve occupation representation, perturbation theory, angular momentum theory, symmetries, relativistic quantum mechanics, and some introduction of research sunjects.三、教学目标1、通过本课程的学习要求学生掌握高等量子力学的基本方法，并能较熟练的运用基本规律解决问题。
《量子力学》课程教学大纲
《量子力学》课程教学大纲第一篇：《量子力学》课程教学大纲《量子力学》课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：量子力学所属专业：物理学专业课程性质：专业基础课学分：4（二）课程简介、目标与任务；课程简介：量子理论是20世纪物理学取得的两个（相对论和量子理论）最伟大的进展之一，以研究微观物质运动规律为基本出发点建立的量子理论开辟了人类认识客观世界运动规律的新途径，开创了物理学的新时代。
本课程着重介绍《量子力学》（非相对论）的基本概念、基本原理和基本方法。
课程分为两大部分：第一部分主要是讲述量子力学的基本原理（公设）及表述形式。
在此基础上，逐步深入地让学生认识表述原理的数学结构，如薛定谔波动力学、海森堡矩阵力学以及抽象表述的希尔伯特空间的代数结构。
本部分的主要内容包括：量子状态的描述、力学量的算符、量子力学中的测量、运动方程和守恒律、量子力学的表述形式、多粒子体系的全同性原理。
第二部分主要是讲述量子力学的基本方法及其应用。
在分析清楚各类基本应用问题的物理内容基础上，掌握量子力学对一些基本问题的处理方法。
本篇主要内容包括：一维定态问题、氢原子问题、微扰方法对外场中的定态问题和量子跃迁的处理以及弹性散射问题。
课程目标与任务：1.掌握微观粒子运动规律、量子力学的基本假设、基本原理和基本方法。
2．掌握量子力学的基本近似方法及其对相关物理问题的处理。
3．了解量子力学所揭示的互补性认识论及其对人类认识论的贡献。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；本课程需要学生先修《电磁学》、《光学》、《原子物理》、《数学物理方法》和《线性代数》等课程。
《电磁学》和《光学》中的麦克斯韦理论最终统一了光学和电磁学；揭示了任意温度物体都向外辐射电磁波的机制，它是19世纪末人们研究黑体辐射的基本出发点，对理解本课程中的黑体辐射实验及紫外灾难由于一定的帮助。
《原子物理》中所学习的关于原子结构的经典与半经典理论及其解释相关实验的困难是导致量子力学发展的主要动机之一。
高等量子力学教学大纲
《高等量子力学》教学大纲一、课程信息课程名称：高等量子力学课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分，4先修课程：无选用教材：适用专业：课程负责人：二、课程简介本课程系统和详细地讲述了量子力学的基本概念、原理、处理问题的方法和些重要理论问题。
课程共分8章，内容不仅包括传统的量子力学基本概念和一般理论、二次量子化方法、辐射场的量子化及其与物质的相互作用、形式制才理论、相对论量子力学，还包括丘些年发展起来的量子力学测量问题、开放量子系统动力学和开放系统退相干。
三、课程教学要求注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。
“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。
关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”或"1”。
“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。
四、课程教学内容五、考核要求及成绩评定六、学生学习建议(-)学习方法建议1.依据专业教学标准，结合岗位技能职业标准，通过案例展开学习，将每个项目分成多个任务，系统化地学习。
2.通过每个项目最后搭配的习题，巩固知识点。
3.了解行业企业技术标准，注重学习新技术、新工艺和新方法，根据教材中穿插设置的智能终端产品应用相关实例，对己有技术持续进行更新。
4.通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队协作能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。
(-)学生课外阅读参考资料《高等量子力学》，闰学群主编，2023年，电子工业出版社教材。
七、课程改革与建设通过引导式教学，设计包括引导问题、优化决策、具体实施、课后拓展等内容，培养学生的团结协作能力和勤于思考的习惯，避免重讲轻练、重知识轻能力的弊端。
与纠缠方面相关的内容，量子测量理论、量子开放系统理论等，以往国内少数高等量子力学教材对此只是粗浅地一捷，大部分内容甚至从未涉及。
因此，本课程内容主要是针对传统的高等量子力学做符合近些年量子力学研究前沿需求的调整和补充。
高等量子力学第二版教学设计
高等量子力学第二版教学设计一、教学目的本次高等量子力学第二版教学的目的在于：为学生提供更深入和广泛的量子力学知识，帮助学生更好地理解和应用相关理论。
二、教学内容本次教学主要包括以下内容：1. 量子场论量子场论是量子力学的一个重要分支，是目前理论物理领域中研究最为活跃的领域之一。
通过本次课程的学习，学生将会了解量子场论中的基本概念以及相关理论。
2. 量子信息学量子信息学是目前最为前沿和具有发展前景的学科之一。
通过本次课程的学习，学生将会了解量子信息学的基本概念和相关原理，并能够掌握一定的量子信息处理技术。
3. 量子计算量子计算是以量子力学理论为基础，利用量子比特来存储和处理信息的新型计算机技术。
本次课程的学习将涉及到量子计算的基本知识和原理，以及一些量子计算算法的应用。
三、教学方法本次高等量子力学第二版教学采用多种教学方法，包括：1. 讲授在教学中，讲授是最常用的教学方法之一。
通过教师的讲授，学生可以了解到最基本的理论知识，建立基本的知识体系，了解量子力学的基本概念和基本数学工具，为之后的学习做好准备。
2. 实验实验是学习量子力学的重要方法之一。
在实验中，学生可以通过观察和测量，深入了解量子力学的一些重要现象和基本规律，更好地理解和应用相关理论。
3. 讨论讨论是学习量子力学的另一个重要方法。
通过进行讨论，可以帮助学生深入理解和应用相关知识，提高学生的思维能力和解决问题的能力。
四、教学评价本次高等量子力学第二版教学的评价将采用以下方法：1. 考试通过考试，可以对学生在课程学习中的掌握程度做出评价，并发现问题和不足，为之后的学习提供帮助。
2. 实验报告实验报告是对学生实验能力和理论掌握能力的评价之一。
学生需要按照要求完成实验报告，标明实验步骤、结果和结论等，并将实验结果与相关理论进行分析和对比。
3. 论文论文是对学生综合能力的考察和评价之一。
通过要求学生完成论文，可以考察学生的分析和解决问题的能力、论述和表达能力以及文献查阅和资料收集能力等。
《量子力学》课程教学大纲
《量子力学》课程教学大纲课程名称：量子力学课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：56学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标《量子力学》是物理专业开设的一门重要专业核心课。
它反映微观粒子（电子、原子、原子核、基本粒子等）运动规律的理论。
本课程的目的是使学生掌握量子力学的基本原理和处理具体问题的一些重要方法，并初步具有用这些方法解决较简单问题的能力。
培养学生的抽象思维能力和分析问题、解决问题的能力。
并根据本课程应用范围广的特点，能初步应用所学的知识解决有关的问题。
激发每个学生的特长和潜能，鼓励并引导他们的好奇心、求知欲、想象力、创新欲望和探索精神。
课程教学目标1：熟练掌握基本知识。
熟练掌握量子力学基本原理，微观粒子运动图像，力学量的算符理论，表象理论，自旋及其描述，初步会用量子力学的知识解决简单实际问题。
课程教学目标2：深刻理解量子力学基本原理。
深刻理解描述微观世界物理思想，将力学量算符、波函数的的物理意义与测量、表象等知识联系起来，体会其中的关联。
学会求解简单的定态薛定谔方程，分析实际问题。
课程教学目标3：了解初等量子力学的内涵与外延。
了解量子力学的绘景、算符与矩阵的关系，幺正变换，知道Dirac算符及其运算法则，占有数表象及升降算。
塞曼效应、光谱精细结构的量子力学解释，学会利用所学知识分析、解释实际物理问题。
课程教学目标4：提高运用所学理论分析、解决解决实际问题的能力。
能够利用近似方法分析实际问题，掌握微扰理论的基本思想以及对求解实际问题的方法。
能够利用表象理论建立算符本征方程的矩阵形式，并会求解本征值问题。
学会运用所学知识分析氢原子问题、斯特恩盖拉赫实验等实际问题。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H:表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。
二、课程教学要求本课程以讲授量子力学的基本原理，基本概念、理论、和数学方法为主。
《高等量子力学》课程教学大纲
《高等量子力学》课程教学大纲课程编号: 1352001-04课程名称：高等量子力学英文名称：Advanced Quantum Mechanics课程类型: 课程群（平台课、模块课、课程群）开课学期：第一学期课内学时：80学时讲课学时：72 实验学时：学分：4教学方式：课堂讲授及课外作业练习适用对象: 凝聚态物理、理论物理、粒子与原子核、光学、生物物理考核方式：闭卷考试预修课程：大学物理、热力学与统计物理、数学物理方法、理论力学、电动力学、（初等）量子力学后续课程：量子场论开课单位：郑州大学物理工程学院一、课程性质和教学目标课程性质：本课程为凝聚态物理、理论物理、粒子与原子核等专业硕士研究生必修课。
教学目标：本课程的目的是通过《高等量子力学》课堂授课、课外作业练习及考试，能够使有关学科的研究生系统了解该课程的基本概念、发展历史，掌握其主要内容与研究方法，为学生以后的学习和研究奠定坚实的理论基础，以及学生毕业后应能胜任高等院校、科研机构等部门与物理相关专业的教学、科研、技术等工作，或者为学生继续深造、攻读博士学位等奠定理论知识基础。
本课程的目标主要为凝聚态物理、理论物理、粒子与原子核等专业的深入研究进行理论准备。
凝聚态物理是研究由大量微观粒子组成的凝聚态物质的宏观、微观结构和粒子运动规律、动力学过程、彼此间的相互作用及其与材料的物理性质之间关系的一门学科，是一门以物理学各个分支学科、数学和相关的基础理论知识为基础，并与材料学、化学、生物学等自然科学和现代技术相互交叉的学科。
凝聚态物理所研究的新现象和新效应是材料、能源、信息等工业的基础，对当前高技术的带头领域，如新型材料、信息技术和生物材料等有重要影响，对科学技术的发展和国民经济建设有重大作用。
理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用的物理运动的基本规律的学科，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。
《高等量子力学》课件
弹性散射和散射振幅
讨论弹性散射和散射振幅在量子力学中的重要性和 实验方法。
广义相对论和黑洞解释
探索广义相对论和量子力学如何解释黑洞和宇宙的 起源和性质。
原子结构和分子谱学
介绍原子结构和分子谱学的基本概念和实验方法。
第三部分：应用和实验
超导量子干涉仪和QED效应
量子热力学和量子信息
揭示量子热力学和量子信息领域中的新理论和 实验进展。
探索超导量子干涉仪和量子电动力学效应在实 验室中的应用。
干涉和纠缠
阐述干涉和纠缠的特性和重要性，以及实验验 证。
量子统计和量子相变
探讨量子统计和量子相变在凝聚态物理中的关 键作用。
哥本哈根解释和悖论
解读哥本哈根解释及其涉及的悖论和思考。
拓扑态和拓扑物质
介绍拓扑态和拓扑物质在量子领域中的前沿研 究和发展。
3
测量和测量算符
探索测量在量子力学中的意义，并介绍测量算符的概念。
4
Heisenberg不确定关系
阐述Heisenberg不确定关系对于测量的限制和角度的重要性。
5
哈密顿算符和Schrödinger方程
深入研究哈密顿算符和Schrödinger方程在量子力学中的作用。
第二部分：量子力学的基本理论
基态和激发态
《高等量子力学》PPT课 件
欢迎大家参加《高等量子力学》PPT课件，本课程将全面介绍量子力学的基本 原理、数学工具、应用和实验领域。让我们一起踏上奇妙的量子世界之旅！
第一部分：基础概念和数学工具
1
量子力学的发展和基本假设
追溯量子力学的发展历程，并介绍背后的基本假设和原理。
《量子力学》课程教学大纲(本科)
量子力学Quantum Mechanics课程编号:01410110学分：4学时：64 （其中：讲课学时：64实验学时：0 上机学时：0）先修课程：力学，电磁学，热学，光学，数学物理方法，原子物理学适用专业：物理（师范）教材：《量力力学》周世勋编高等教育出版社2009-06一、课程性质与课程目标（一）课程性质量子力学是物理学的基础理论之一，也是相关专业学习的基础课。
用最现代的观点理解物质世界，运用能量了假设，建立量子观念，解决经典力学无法解决的问题。
本课程设置目的就是使同学们能够掌握量子力学基本规律及其基本概念，为进一步学习其他相关课程打下良好的理论基础。
（二）课程目标课程目标1：理解量子力学的基本原理，了解量子力学的前沿理论、应用前景及国际发展动态。
课程目标2：使学生认识到量子力学规律的发现是人类对于自然界认识的深化，量子力学不仅深入到物理学各个领域，而且深入到化学、生物学、信息科学等许多领域，而且在许多近代技术也得到了广泛的应用。
课程目标3：能够利用文献检索杳阅量子力学研究新进展，把握最新研究动向。
二、课程内容与教学要求第一章绪论（一）课程内容（1）本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务;（2）经典物理学的困难（3）光的波粒二象性（4）微粒的波粒二象性（二）教学要求（1）了解本课程的性质、研究对象与方法、任务；（2）了解经典物理学在解释相关量子物理现象的困难（3）掌握光和粒子的波粒二象性关系（三）重点与难点（I）重点是微观粒子的波粒二象性（2）难点是微观粒子的波粒二象性第二章波函数和薛定谓方程（一）课程内容（1）波函数的统计解释（2）态迭加原理（3）薛定谤方程（4）粒子流密度和粒子数守恒定律（5）定态薛定谓方程（6）一维无限深势阱（7）线性谐振子（8）势垒贯穿（二）教学要求（1）了解熟悉薛定渭方程的假设；（2）理解波函数的统计解释解释与标准条件：（3）掌握：波的态迭加原理及波函数的标准条件；粒子流密度和粒子数守恒定律；求解•维无限深势阱、线性谐振子的定态薛定印方程，并能分析势垒贯穿。
《 高等量子力学》课程教学大纲
《高等量子力学》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：高等量子力学英文名称：Advanced Quantum Mechanics二、课程代码及性质课程编码：课程性质：学科(大类)专业选修课/选修三、学时与学分总学时：64（理论学时：64学时）学分：4四、先修课程先修课程：无五、授课对象本课程面向物理学各专业学生开设六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）量子力学理论是20世纪物理学取得的两个（相对论和量子理论）最伟大的进展之一，以研究微观物质运动规律为基本出发点建立的量子理论开辟了人类认识客观世界运动规律的新途径，开创了物理学的新时代。
本课程是物理学专业本科课程《量子力学》的后续课程，用以弥补量子力学课程与学生实际进入科研前沿之间的知识鸿沟。
其内容分为两部分：第一部分是在量子力学课程的基础上归纳阐述量子力学的基本原理（公设）及表述形式。
第二部分主要是讲述量子力学的基本方法及其应用。
在分析清楚各类基本应用问题的物理内容基础上，掌握量子力学对一些基本问题的处理方法。
课程的教学目的是使得学生掌握微观粒子的运动规律、量子力学的基本假设、基本原理和基本方法，掌握量子力学的基本近似方法及其对相关物理问题的处理，并了解量子力学所揭示的互补性认识论及其对人类认识论的贡献。
七、教学重点与难点：课程重点：本课程所讲授的内容均为学生从事前沿科学研究所必备，因此所有内容均为重点课程难点：本课程所讲授的内容抽象程度较高，理论推导计算量大，因此所有内容均为难点八、教学方法与手段：教学方法：采用课堂讲授、讨论、习题等多种授课形式相结合的教学新模式。
课堂讲授基本概念、基本原理，通过讨论课加深学生对基本内容的理解，通过习题课提高学生运用基本理论分析问题、解决问题的能力。
教学手段：采用多媒体与板书相结合的教学手段，传统授课手段与现代教育技术手段相互取长补短，相得益彰。
特别的，将Mathematica 和Matlab等计算软件引入本课程的教学，以实现抽象复杂的数学物理问题的直观展现，提高学生的学习兴趣。
物理系高等量子力学研究生课程概述
习题
第二章 散射的量子理论
2.1 定态格林函数2.2 弹性散源自的玻恩近似2.3 非弹性散射
2.4 重组散射，反应截面
2.5 与时间有关的格林函数
2.6 散射矩阵
2.7 有心力场中的散射，分波法
2.8 存在两类相互作用时的散射，奇变波近似
2.9程函近似
习题
第三章 二次量子化理论
物理系
课程名称：高等量子力学
英文名称：Advanced Quantum Physics
课程类型：√讲授课程□实践（实验、实习）课程□研讨课程□专题讲座□其它
考核方式： 考试
教学方式：讲授
适用专业： 物理系硕士
适用层次： 硕士 √ 博士 √
开课学期： 秋
总学时/讲授学时：64/64
学分：4
先修课程要求：
课程组教师姓名
职 称
专 业
年 龄
学术专长
吴颖
教授
光学
51
量子光学
李家华
讲师
光学
30
量子光学
教学大纲（章节目录）：
导言
第一章量子力学的一般描述
1.1态矢量和力学量的表示
1.2 本征值问题的矩阵力学方法
1.3 幺正变换的一般理论
1.4 状态随时间改变的描述——三种绘景
1.5 对称性和守恒定律
1.6 密度算苻
4.5 辐射的量子化理论
习题
第四章相对论性粒子的量子力学方程
5.1 引言
5.2 克莱因－戈登方程
5.3 电磁场存在时的KG方程
5.4 狄拉克方程
5.5 狄拉克方程的协变形式
5.6 电磁场中的电子
5.7 克莱因－戈登场和狄拉克场的量子化
复旦大学高等量子力学教学大纲
第九周：4. Photons and Electromagnetic field
4.1 Fundamental notions, 4.2 Energy, momentum and angular momentum of radiation fields, 4.3 Interaction with charged particles
*如该门课为多位教师共同开设，请在教学内容安排中注明。
**考虑到有时同一门课由不同院系的教师开设，请任课教师填写此栏。
第六周：3. Identical particles
3.1 The indistinguishability of identical particles, 3.2 The state vector space for a system of identical particles,
第七周：3.3 Creation and annihilation operators
第十三周：5.5 Change conjugation, time reversal and PCT theorem
第十四周：6 One-electron Dirac theory
6.1 The one particle approximation,
第十五周：6.2 Dynamic variables in the Dirac theory,
2001.9
苏汝铿，王斌
高等量子力学（英文版）
复旦大学出版社
2003.7
J. J. Sakurai
Modern Quantum Mechanics
世界图书出版社
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《高等量子力学》课程教学大纲
一、课程名称（中英文）
中文名称：高等量子力学
英文名称：Advanced Quantum Mechanics
二、课程代码及性质
课程编码：
课程性质：学科(大类)专业选修课/选修
三、学时与学分
总学时：64（理论学时：64学时）
学分：4
四、先修课程
先修课程：无
五、授课对象
本课程面向物理学各专业学生开设
六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）
量子力学理论是20世纪物理学取得的两个（相对论和量子理论）最伟大的进展之一，以研究微观物质运动规律为基本出发点建立的量子理论开辟了人类认识客观世界运动规律的新途径，开创了物理学的新时代。
本课程是物理学专业本科课程《量子力学》的后续课程，用以弥补量子力学课程与学生实际进入科研前沿之间的知识鸿沟。
其内容分为两部分：第一部分是在量子力学课程的基础上归纳阐述量子力学的基本原理（公设）及表述形式。
第二部分主要是讲述量子力学的基本方法及其应用。
在分析清楚各类基本应用问题的物理内容基础上，掌
握量子力学对一些基本问题的处理方法。
课程的教学目的是使得学生掌握微观粒子的运动规律、量子力学的基本假设、基本原理和基本方法，掌握量子力学的基本近似方法及其对相关物理问题的处理，并了解量子力学所揭示的互补性认识论及其对人类认识论的贡献。
七、教学重点与难点：
课程重点：本课程所讲授的内容均为学生从事前沿科学研究所必备，因此所有内容均为重点
课程难点：本课程所讲授的内容抽象程度较高，理论推导计算量大，因此所有内容均为难点
八、教学方法与手段：
教学方法：采用课堂讲授、讨论、习题等多种授课形式相结合的教学新模式。
课堂讲授基本概念、基本原理，通过讨论课加深学生对基本内容的理解，通过习题课提高学生运用基本理论分析问题、解决问题的能力。
教学手段：采用多媒体与板书相结合的教学手段，传统授课手段与现代教育技术手段相互取长补短，相得益彰。
特别的，将Mathematica 和Matlab等计算软件引入本课程的教学，以实现抽象复杂的数学物理问题的直观展现，提高学生的学习兴趣。
重要理论推导采用板书与多媒体相结合的手段，以形成师生的良好互动。
九、教学内容与学时安排
（一）量子力学的公理体系（教师课堂教学6小时+ 学生课后学习12小时）
教学内容：Hilbert空间、左矢、右矢、算符矩阵表示与表象变换
测量、可观测量与不确定关系
连续基矢量，位置与动量空间中的波函数
连续对称操作及其生成元，空间平移操作课后文献阅读：《量子力学》，Cohen-Tannoudji等著
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
（二）量子动力学（教师课堂教学8小时+ 学生课后学习16小时）
教学内容：时间演化与薛定谔方程
三种绘景及其相互联系
Heisenberg绘景与经典力学的对应关系，半经典近似
Heisenberg绘景算例：Heisenberg-Langevin方程
相互作用绘景算例：Fermi黄金规则与自发辐射
相互作用绘景算例：绝热去除上能级
密度矩阵与量子统计，纠缠态与约化密度矩阵
密度矩阵算例：Bloch球，退相位与自旋回波课后文献阅读：《量子力学》，Cohen-Tannoudji等著
《Quantum Optics》，M. Scully and M. Zubairy
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
（三）量子力学中的角动量理论（课堂教学8小时+课后学习16小时）
教学内容：转动变换与角动量的基本对易关系
角动量的本征值与本征态，轨道角动量与自旋角动量
SO(3)与SU(2)、Euler转动与转动算符的分解
连续对称性：守恒量与简并
角动量的加法，自旋轨道耦合，C-G系数
算符在对称变换下的分类：矢量算符与张量算符
不可约球张量与W-E定理
空间反射与算符在反射变换下的分类
课后文献阅读：《量子力学》，Cohen-Tannoudji等著
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
（四）时间反演对称性（课堂教学4小时+课后学习8小时）
教学内容：经典力学中的时间反演概念，反幺正算符与Wigner定理，量子力学中的时间反演算符，自旋系统的时间反
演，格点体系在动量空间中的时间反演，Kramers简并课后文献阅读：《Topological Insulators and Topological Superconductors》，B. Bernevig and T. Hughes
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
（五）量子力学中的规范，几何，与拓扑的概念（课堂教学10小时+课后学习20小时）
教学内容：电磁场中的无自旋粒子，规范势下的薛定谔方程
规范变换，两种规范选取下的Landau能级的求解
绝热演化与Berry相位，Berry相位的几何结构
拓扑量子数与Stokes定理的违背，映射度
二能级体系的简并与能隙，Dirac费米子
Aharonov-Bohm效应，磁单极子
整数量子Hall效应，TKNN电导的计算与量子化课后文献阅读：《Topological Insulators and Topological Superconductors》，B. Bernevig and T. Hughes
《The Quantum Hall Effect》，D. Tong
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
（五）场的量子化与二次量子化（课堂教学12小时+课后学习24小时）
教学内容：经典力学中的声子，变分原理与麦克斯韦方程
量子力学中的声子及其比热计算
场的正则量子化，真空涨落，Casimir效应
Noether定理与连续对称变换
全同粒子与Fock空间，产生湮灭算符与二次量子化
单体算符与两体算符的二次量子化表示
二次量子化的应用：相互作用电子气体
二次量子化的应用：格点平移对称，Bloch波函数与
Wannier波函数，紧束缚格点模
型及其在动量空间中的对角化
课后文献阅读：《Condensed Matter Field Theroy》，A. Altland and B. Simons
《固体理论》，李正中著
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
（六）量子力学中的近似方法（课堂教学8小时+课后学习16小时）
教学内容：定态微扰理论的格林函数Resolvent方法
氢原子的精细结构与Zeeman效应
线性势与WKB近似，变分法
课后文献阅读：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
（七）路径积分（课堂教学8小时+课后学习16小时）
教学内容：路径积分的Lagrangian形式与Hamiltonian形式
高斯积分与泛函高斯积分，Wick定理
路径积分与统计力学，Wick旋转
路径积分与半经典物理，驻定相位近似
谐振子的路径积分解法
课后文献阅读：《Condensed Matter Field Theroy》，A. Altland and B. Simons
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
（八）散射理论（课堂教学8小时+课后学习16小时）
教学内容：散射振幅，Born近似，相移与分波，程函近似，
低能散射与束缚态，共振散射，散射中的对称性，电
子——原子非弹性散射
课后文献阅读：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著
课后作业和讨论：《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著十、教学参考书及文献
教学参考书：
1、《现代量子力学》，樱井纯，拿波里塔诺著，世界图书出版社，2016。
课外文献阅读：
1、《量子力学》，Cohen-Tannoudji等著，高等教育出版社，2014。
2、《Condensed Matter Field Theroy》，A. Altland and B. Simons，Cambridge University Press，2010。
3、《固体理论》，李正中著，高等教育出版社，2002。
4、《Topological Insulators and Topological Superconductors》，B. Bernevig and T. Hughes，Princeton University Press，2013。
5、《Quantum Optics》，M. Scully and M. Zubairy，Cambridge University Press，1997。
6、《The Quantum Hall Effect》，D. Tong，On-Line Lecture Notes，2017。
十一、课程成绩评定与记载
课程成绩构成：
课程成绩=课后作业（30%）+期中测验（30%）+终结性考试（40%）终结性考试形式：闭卷
大纲制定：高等量子力学课程组
审核：。