量子物理归为哪个专业?
量子物理是一个交叉学科,涉及理论物理(量子力学)、光学、电子学、计算机科学等多个领域,因此很难具体归于某个专业之下。 不过,不同国家的院校开设的量子物理专业的名称有所区别,例如在美国叫Quantum Sciences,在英国和香港地区叫Quantum Technology,德国和奥地利的一些学校叫Quantenmechanik,而澳大利亚的学校则有很多叫Quantum Information Science等。虽然名字各有差异,但这些专业的开设主要涉及以下两个教学方向:
1.Quantum Mechanics (QM) QM是研究量子现象及其相关物质、运动规律的一门学科,它着重于研究量子体系的运动学和动力学特性——这些特点包括量子体系的波粒二象性、不确定性原理以及量子的相干性和纠缠等。以这些特征为基础,人们可以构建各种量子现象的理论模型并寻求其解释。因而量子物理学的研究对象可以描述为微观、宏观、复杂系统、计算机、材料等诸多领域的交叉部分。 QM作为最基础的量子物理课程大多设立在大三年级,学习内容涉及到狭义相对论、经典电磁理论、量子力学的基本定律与基本概念、量子力学的数学基础、原子结构及光谱、核物理学、量子化学等等;
2.Quantum Engineering/Information Science(QE/QS) QE/QS侧重于研究如何利用量子器件来实现某些特定功能。这个分支涵盖的范围很广,包含了现在非常火的新兴交叉学科——量子信息学。在这个领域里,同学们可以深入学习量子密码、量子计算、量子传感等技术。除以上两个主方向外,有些学校的量子物理系还会设置其他诸如天文物理、光子学等交叉研究方向。
不论具体研究什么内容,所有的量子物理学家都需要掌握几项核心技能:扎实的数理基础和一定的编程能力;同时还需要具备独立思考的能力、善于提出问题并且解决问题。另外还要有一定的英文阅读和写作能力。 由于目前开设量子物理专业的高校并不多,再加上受到疫情的影响,很多原本计划出国读量子物理的同学都选择了在国内考研。因此在就业上,除了传统科研职业路径外,选择从事量子科技相关的产业也是一个不错的选择。