量子物理（物理通修）

By——蓝色条纹面包

课程概况

（恭喜！这大抵是AIDS本科阶段最后一门物理课）

该课程为信智学部专属课程，旨在向同学们大致介绍量子物理以及量子计算的相关知识，内容涵盖面较广。

鉴于大部分同学是第一次真正接触“量子”这一物理概念，加之较快的课程进度以及较大的课程容量，对部分同学来说，这门课程的上手有一定难度（又因为该门课程的内容与大多数同学的方向结合并不紧密，量子物理曾受到部分同学的诟病）但根据笔者观察，只要充分且正确的理解物理概念+充足的复习时间，大部分同学仍能享受量子世界的乐趣的：）

前置课程

一点力学、电磁学（波函数）以及基础的数学分析、线性代数（矩阵）

笔者在大一下学期先修了该门课程，但如果对以上基础的掌握还不尽完善，先修政治课或许是更好的选择

内容大纲

• 几何光学、波动光学

• 原子物理（“古典”量子力学）

• 薛定谔方程

• 氢原子定态

• 自旋

• 量子比特、量子信息

学习经验

• 模块化、割裂感

  • 该门课程的部分内容之间的关联并不大，大致分为 第一、二章 第三、四、五章 第六、七章

  • 在贯通理解以及针对性复习时应加以注意

• 什么是“量子”？

  • 在逐步深入的学习中，我们会发现量子物理与经典物理之间的巨大分歧，大致总结为

    • 连续 or 离散

    • 确定 or 概率（分布）

  • 应逐步摒弃经典物理的思维方法，建立一套新的、量子的思考逻辑

  • 这也是常考的简答题

• 波函数 & 狄拉克符号

  • 这是量子世界的两种主要的 “语言”

    • 波函数 —— 微积分 视角

    • 狄拉克 —— 线性代数 视角

  • 理解他们本质上的等价性

  • 狄拉克符号在后期会成为主要使用的语言

    • 尝试融会贯通线性代数中关于 内积空间 等知识，有奇效

• 这是一门通识课

  • 对于复杂的推导、证明以及定律，以理解、记忆为主

• 考试考什么？

  • 简答题

    • 量子与经典的区别

    • 各种实验

    • 各种假设、概念等

  • 计算题

    • 一些不会过于复杂的计算

  • 不要忽视第六、七章！会考！！

    • 但也不用太关注、记忆为主，哪些会考是一个问题

课堂概况

不同班级的作业、点名、授课风格以及是否有期中考试的情况存在差异，部分班级的期中考试为半开卷，期末考试一般为闭卷

一些资料

链接：https://pan.ustc.edu.cn/share/index/c32d1e64776e4a8f97ff