| 课程号 |
04835790 |
学分 |
2 |
| 英文名称 |
Introduction to Quantum Physics |
| 先修课程 |
本课程面向所有非物理专业的本科生，无特别先修课程要求，只需学生掌握基本高中数学物理知识即可（如二元一次方程组的求解、概率的基本运算、牛顿定律等）。 |
| 中文简介 |
本课程主要以文理科专业学生均可接受的方式，科普式地讲授讲授量子物理学的基本概念、基础知识与基本运算方法，以及量子物理在当下热门科学研究领域中的应用，从而使得不同专业的学生可以了解“什么是量子物理学”、“量子物理学有什么用”这两个核心问题，培养学生对量子物理学的兴趣，并激发学生关于量子物理与自己所学专业交叉的思考。本课程采用幻灯片为主、板书为辅的形式。课程的前八讲讲授量子物理学的基本概念与基础知识，主要围绕量子力学的五个基本假设展开，讲解量子纠缠、量子隧穿、薛定谔的猫等生活中耳熟能详的例子，加强学生对基本概念的理解。课程的后八讲主要讲授量子物理与太空科学、超导体与纳米科学、信息科学等热门研究领域的交叉应用，使学生了解量子科技是如何影响当今世界科技的发展以及我们的日常生活的。 |
| 英文简介 |
This course is designed to be accessible to students from both arts and science backgrounds, offering a friendly introduction to the fundamental concepts, foundational knowledge, and basic computational methods of quantum physics. It also covers the applications of quantum physics in current popular scientific research fields. The goal is to help students from various disciplines understand the two core questions: "What is quantum physics?" and "What is quantum physics used for?" The course aims to cultivate students' interest in quantum physics and inspire them to think about the intersections between quantum physics and their own fields of study. The course primarily uses slides, supplemented by blackboard writing. The first eight lectures focus on the basic concepts and foundational knowledge of quantum physics, mainly focusing on the five fundamental postulates of quantum mechanics. To better understand these postulates, we will explain examples that are familiar in daily life, such as quantum entanglement, quantum tunneling, and Schr？dinger's cat. The last eight lectures primarily cover the interdisciplinary applications of quantum physics in cutting-edge research areas such as space science, superconductors and nanotechnology, and information science, enabling students to understand how quantum technology is influencing the development of modern science and technology and our daily lives.
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| 开课院系 |
信息科学技术学院 |
| 成绩记载方式 |
百分制 |
| 通识课所属系列 |
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| 授课语言 |
中文 |
| 教材 |
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| 参考书 |
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| 教学大纲 |
本课程通过对量子物理的科普性介绍及其基本假设、定理和计算方法的简介，使不同专业的学生都能理解量子物理的基本概念与主要原理，理解何为量子科学。同时，通过讲解量子物理学在当下热门科技研究领域（如太空科学、超导体与纳米科学、信息科学等）中的所发挥的作用，使得学生理解量子力学真实的应用场景并能够辨别生活中“量子”一词的真伪，甚至激发学生对量子科学的兴趣并关联到自己所学专业，产生量子与其他学科交叉的思考。
共十六讲，每讲两学时：
第一讲 开篇课：“量子”是什么？
第二讲 波粒二象性与量子世界的“穿墙术”
第三讲 薛定谔方程（一）：量子属性的本质
第四讲 薛定谔方程（二）：简单实例
第五讲 薛定谔的猫与量子纠缠
第六讲 算符与不确定性原理简介
第七讲 全同性原理：量子世界里的统计方法
第八讲 自旋简介：量子世界的新维度
第九讲 量子与太空（一）
第十讲 量子与太空（二）
第十一讲 量子模拟器：接近绝对零度的量子器件
第十二讲 量子与纳米科技
第十三讲 量子与超导体
第十四讲 量子与信息科学
第十五讲 量子与日常生活
第十六讲 总结课：量子物理的过去、现在与将来
本课程采用幻灯片为主、辅以一定黑板版书的授课方式。鼓励学生积极阅读量子物理相关的书籍、论文、新闻材料等，并在课上及课后积极思考、提问与讨论。课堂讲授占90%，学生的文献阅读、课堂讨论等占10%。
考核方式为期末论文, 具体要求分为两个部分：
1. 选取课堂上感兴趣的一个知识点或问题，展开深入调研，撰写论文；
2. 阐述参加本课前后，自己对“量子物理”这一词汇认识的变化及产生的思考。
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| 教学评估 |
姚和朋：
学年度学期：25-26-3，课程班：量子物理学导论1，课程推荐得分：null，教师推荐得分：null，课程得分分数段：null；
贺轩：
学年度学期：25-26-3，课程班：量子物理学导论1，课程推荐得分：null，教师推荐得分：null，课程得分分数段：null；
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