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中科大研究生政治必修课
中国科学技术大学（中科大）研究生政治必修课主要包括以下几门课程：
1.《中国特色社会主义理论与实践研究》：这门课程主要探讨中国特色社会
主义的理论体系和实践经验，帮助学生深入理解中国特色社会主义的历
史、现状和未来发展方向。
2.《马克思主义与当代社会发展》：这门课程介绍马克思主义的基本原理及
其在当代社会的发展和应用，帮助学生掌握马克思主义的基本观点和方
法。
3.《思想道德修养与法律基础》：这门课程主要培养学生的思想道德素质，
增强法律意识，提高道德修养，为学生今后的学习、工作和生活奠定良好
的思想道德基础。
4.《形势与政策》：这门课程主要分析当前的国际形势和国内政策，帮助学
生了解国内外大事，增强国家意识和民族自豪感。
这些政治必修课旨在加强研究生的思想政治教育，提高政治素质，培养具有坚定理想信念、高尚道德品质、扎实专业知识、良好实践能力的优秀人才。
中国科学技术大学学科建设一览表国家重点学科（2007-8-2教育部教研函【2007】4号）类别学科代码学科名称一级学科国家重点学科（共8个）0701 数学0702 物理学0703 化学0708 地球物理学0710 生物学0712 科学技术史0801 力学0827 核科学与技术二级学科国家重点学科（共4个）0701 数学0702 物理学0703 化学0708 地球物理学国家重点培育学科（2007-11-4 教育部教研函【2007】6号）学科代码学科名称081903 安全技术及工程120100 管理科学与工程安徽省重点学科（208-9-18安徽省教育厅教高【2008】2号）类别学科代码学科名称A类0830 环境科学与工程B类（共19个）010108 科学技术哲学080300 光学工程080401 精密仪器及机械080501 材料物理与化学080502 材料学080701 工程热物理080702 热能工程080901 物理电子学080902 电路与系统080904 电磁场与微波技术081002 信号与信息处理081101 控制理论与控制工程081104 模式识别与智能系统081201 计算机系统结构081203 计算机应用技术083001 环境科学083002 环境工程083101 生物医学工程120202 企业管理“211工程”三期重点学科建设项目（共15个）数学、天文与理论物理中的若干前沿和交叉问题量子材料构筑与量子态探测及规律选键化学基础与前沿地球层圈相互作用蛋白质网络与细胞活动多尺度复杂系统力学先进光源基础和同步辐射新方法技术及应用核聚变与高能物理的基础与前沿问题研究火灾科学与公共安全多尺度功能材料的组装化学光子的量子调控和微纳操作无线环境下的网络通信与媒体服务绿色化学与生物相关化学计算机科学的基础理论及关键技术研究突发事件历史分析与应急管理“985工程”二期建设科技创新平台类别名称一类科技创新平台微尺度物质科学国家实验室同步辐射国家实验室二类科技创新平台火灾安全科技创新平台信息科技前沿理论及应用研究创新平台地球与空间系统科学科技创新平台哲学社会科学基地科技史与科技文明研究哲学社会科学基地其他教育部研究生创新计划实践基地1、同步辐射博士生创新中心2、合肥微尺度物质科学研究生创新中心国家人才培养基地1、数学、物理、力学理科人才培养基地2、生命科学与技术人才培养基地国家实验室国家同步辐射实验室合肥微尺度物质科学国家实验室（筹）国家重点实验室1、火灾科学国家重点实验室2、信息安全国家重点实验室3、国家高性能计算中心(合肥)4、蒙城地球物理国家野外科学观测研究站院、省、部级科研机构中国科学院结构分析重点实验室中国科学院结构生物学重点实验室中国科学院选键化学重点实验室中国科学院材料力学行为和设计重点实验室中国科学院量子信息重点实验室中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学院基础等离子体物理重点实验室多媒体计算与通信教育部—微软重点实验室安徽省高性能计算与应用重点实验室安徽省分子医学重点实验室安徽省光电子科学与技术重点实验室安徽省计算与通讯软件重点实验室安徽省生物质洁净能源重点实验室先进功能材料安徽省重点实验室物理电子学安徽省重点实验室网络传播系统与控制安徽省重点实验室无线网络通信安徽省重点实验室中国科学院热安全工程技术研究中心安徽省生物质能源工程技术研究中心生物技术药物安徽省工程技术研究中心安徽省高校人文社科重点研究基地—综合国力信息监测系统研究中心博士后流动站一级学科二级学科数学基础数学、计算数学、应用数学、概率论与数理统计、运筹学与控制论物理学理论物理、粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学天文学天体物理化学无机化学、有机化学、分析化学、物理化学（含化学物理）、应用化学材料科学与工程材料物理与化学、材料学、材料加工工程生物学生物物理学、神经生物学、细胞生物学、生物化学与分子生物学力学固体力学、流体力学、工程力学动力工程及工程热物理工程热物理、热能工程、动力机械与工程信息与通信工程通信与信息系统、信号与信息处理计算机科学与技术计算机系统结构科学技术史科学技术史核科学与技术核技术及应用、同步辐射及应用地质学地球化学地球物理学固体地球物理学、空间物理学管理科学与工程管理科学与工程、金融工程电子科学与技术物理电子学、电路与系统、微电子与固体电子学、电磁场与微波技术控制科学与工程模式识别与智能系统、控制科学与工程。
偏振光的研究2006.1.10中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座前言干涉和衍射—光的波动性偏振—光是横波光的偏振现象偏振元件应用 S E H =⨯光的矢量性—光是横波K为波面的法线方向，S为光波的能量传播方向。
在各向同性的介质中S与K同向。
在各向异性的介质中S与K不同向。
自然光线偏振光部分偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光部分偏振度定义： minmax minmax I I I I P +-=椭圆偏振光的形成（两个互相垂直的振动的合成）)cos()cos(2010αωαω+=+=t E E t E E y y x x椭圆方程式：002121221002022022/)(sin )cos(2E E E E E E E E E E E y x yx y x yyxx====--=--+正椭圆πδαααααα改变光的偏振态的方法 1、利用偏振片 2、利用反射现象 3、利用双折射晶体 光的散射利用偏振片产生偏振光马吕斯定律（1809年）和消光现象菲涅耳公式（只写出反射时的公式）)sin()sin()tan()tan(r φθφθφθφθ+--==+-==S S S P P P A R r A R注：R ，A 为振幅布鲁斯特角：12tan n n=θ利用布儒斯特角产生偏振光全反射时光的偏振态的改变 反射波的振幅比可以改写为：θθθθθθθθ2222222222sin cos sin cos sin cos sin cos -+-+-=-+--=n n n n r n n r P S 1)(sin sin sin 12<=≥=n n n n n全反射θφθ当入射角大于或等于临界角sin-1(n)时PSi i P i i S e e i B i B n i i n ni n r e e i A i A n i n i r δβδαββθθθααθθθθ==-=-+-+-===-=-+--=--2221222222222)exp()exp(sin cos sin cos )exp()exp(sin cos sin cosP S δδ∆-=全反射时的相位改变菲涅耳棱体晶体光学晶体光学元件1、偏振器件：尼科耳棱镜格兰棱镜2 波晶片构造：单轴晶体使其光轴与表面平行入射光 1/4波片厚度)/(4)12(2)12()(2e o e o oe n n m d m d n n -+±=+±=-=λπλπδ检验偏振光的光路偏振光的检验借助检偏器和1/4波晶片检验光的5种偏振态 1.只用检偏器（转动）：对于线偏光可以出现极大和消光现象。
中科大先进技术研究院中科大先进技术研究院（以下简称先进院）是中国科学技术大学（以下简称中科大）的研究机构，致力于科学研究和技术创新。
先进院成立于2013年，是中科大重要的创新基地和科技成果转化平台。
先进院的主要任务是推动学科交叉与融合，培育和集聚高水平研究团队，开展前沿科学研究和关键技术攻关。
先进院在多个领域开展研究，包括信息技术、材料科学、能源与环境、生命科学等。
这些领域都是当前国家重点发展的领域，与国家经济和社会发展密切相关。
先进院在人才培养上下功夫，鼓励推动学生参与科学研究。
通过积极参与国内外学术交流和国际合作，提高学生的研究能力和创新意识。
同时，先进院还为学生提供丰富的实践机会，如科研实训、实验室参观等。
这些实践活动可以帮助学生将所学的理论知识应用到实际中，提高解决问题的能力和创新能力。
先进院还重视科技成果的转化和产业化。
通过与企业合作，将研究成果转化为实际应用，推动科学技术与产业的融合。
先进院积极引进高科技企业和产业基地，打造科技创新园区，为科技企业提供良好的创新环境和支持。
通过科技园区和企业合作，促进科技创新和产业发展互相推动。
在国际化发展方面，先进院积极加强与国际高水平研究机构和大学的合作交流。
通过派出教师和学生到国外学习和研究，扩大影响力并吸引国外优秀科研人才的加入。
同时，先进院还定期举办国际学术会议和研讨会，促进国内外学术交流和合作。
总之，中科大先进技术研究院是中科大的重要研究机构，致力于推动科学研究和技术创新。
通过学科交叉融合，培养高水平研究团队，开展前沿科学研究和关键技术攻关。
先进院注重人才培养、科技成果转化和产业化发展，同时与国际高水平研究机构和大学保持合作交流，为国内科技创新和产业发展做出积极贡献。
中国科学技术大学（英文名：University of Science and Technology of China），简称“中国科大”，是老一辈科学家和老一辈革命家共同创办的理工类高校。
中国科学技术大学是中国科学院所属的一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理和人文学科的综合性全国重点大学，是全国首批7所“211工程”和首批9所“985工程”建设的高校之一，是中科院知识创新工程重点建设院校，是我国唯一拥有两个国家实验室的高校，是国家“111计划”和“珠峰计划”重点建设的名牌大学，是全国唯一由中国科学院直属管理的全国重点大学。
学校名称：中国科学技术大学外文名称：University of Science and Technology of China简称：“中科大”、“中国科大”、USTC校训：红专并进、理实交融创办时间：1958年类别：公立大学学校类型：理工主管部门：中国科学院学校属性：211工程、985工程，研究生院现任校长：侯建国院士知名校友：朱清时、王永民、杨元庆、赵忠贤所属地区：中国安徽主要院系：数学系、物理学院、化学与材料科学学院、管理学院、软件学院等博士点：98 个院士：36 人发展定位：创“世界一流大学”近年中国科学技术大学录取分数线展开编辑本段学校简介中国科学技术大学是中国科学院所属的一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理和人文学科的综合性全国重点大学，它的创办被称为“我国教育史和科学史上的一项重大事件”。
中国科学技术大学学校是国家首批7所“211工程”和首批9所“985工程”建设的大学之一，也是唯一参与国家知识创新工程的大学。
学校是中国科学院知识创新工程重点建设院校，是国家“111计划”、“珠峰计划”和“卓越工程师教育培养计划”重点建设的名牌大学，九校联盟（C9）成员，中国大学校长联谊会成员，东亚研究型大学协会成员、环太平洋大学联盟成员，入选海外创新人才基地（共5个大学为清华大学、北京大学、中国科学技术大学、上海交通大学、华中科技大学）。
中科大研究院中科大研究院（University of Science and Technology of China）是中国科学技术大学的重要学术研究机构，致力于促进科学研究、技术创新和科学人才培养。
以下是对中科大研究院的介绍。
中科大研究院成立于1986年，是中国科技大学的研究引领机构，也是中国科学院和中国工程院学部间的重要桥梁。
研究院的使命是促进科学研究、推动技术创新和培养科学人才，以服务国家发展为目标。
中科大研究院承担着重要的科学研究任务，其研究方向广泛，涵盖了自然科学、工程技术、医学生物和社会科学等领域。
多年来，研究院在材料科学、物理学、化学、生物医学工程、计算机科学、建筑与土木工程等领域取得了许多重要的研究成果。
其中，研究院的材料科学和物理学领域在国际上享有很高的声誉。
研究院拥有一支高水平的科研团队，团队成员包括来自世界各地的优秀科学家和学者，他们在各自的领域都具有丰富的研究经验和深厚的学术造诣。
研究院积极鼓励科学家之间的合作与交流，开展国内外学术会议和研讨会等活动，提供良好的学术环境和平台，促进学科交叉和创新研究。
研究院还重视科学人才培养，设有博士生、硕士生和博士后培养项目。
研究生教育是研究院的重要任务之一，研究院注重培养学生的科学研究能力和创新精神，为学生提供优质的学术指导和培训机会。
中科大研究院是国内外学术界公认的一流研究机构之一，其在科学研究、技术创新和人才培养方面取得了重要的成就。
研究院积极开展国际合作与交流，与世界各地的知名大学、研究机构和企业建立了广泛的合作关系，共同推动科学的进步和社会的发展。
总之，中科大研究院是中国科学技术大学学术研究的重要机构，致力于推动科学的发展和创新，培养高层次的科学人才，为国家的发展和进步做出重要贡献。
我们研究什么？陈锟，黄远，邓友金合肥微尺度物质国家实验室，近代物理系中国科学技术大学涌现自然规律的精髓也许不在于精美的相对论，也不在于奇妙的量子力学，而在于看似平淡无奇的概念“涌现”(emergence)。
Wikipedia上给出了一个涌现 的定义，” emergence is conceived as a process whereby larger entities, patterns, and regularities arise through interactions among smaller or simpler entities that themselves do not exhibit such properties“。
在我们的科学体系中，从单体的微观规律出发涌现出多体的宏观现象以及宏观规律的过程无处不在：亚原子尺度描述夸克、电子、光子的各种相互作用的量子场论可以在原子尺度上涌现出描述各种原子能级结构的薛定谔方程（量子力学）；进一步的，量子力学在分子尺度上则涌现出整个化学体系；这一涌现过程还将不断进行下去，从化学与物理的诸多简单明了的规律中，最终将涌现出复杂的生命体；更奇妙的是，一系列生命体（神经元细胞）的组合还能涌现出智能；而诸多独立智能的互动则进一步涌现出各种经济社会规律等等等等。
涌现的结果总是那么让人拍案叫绝，如果真的有一位上帝设计了终极理论，他/她却未必料到我们的宇宙奇观；正如当年图灵、冯诺依曼这些计算机的设计者不会想到他们搭建的框架可以涌现出Google这样的互联网服务；而熟悉互联网概念的我们也未必能看清在此之上能涌现出何等伟大的智能体。
我们研究什么？科学探索通常可以划分为两类哲学思想。
其中一种为还原主义(reductionism)，即从已被观测到的宏观现象/规律出发，寻找更加微观、基础的规律。
比如海森堡、薛定谔为了解释诸多实验现象而创造了量子物理；而60、70年代的粒子物理大跨越则为了解释各种高能现象而找到了相应的量子场论。
这一思想同样也可以反过来，成为所谓的涌现主义(pluralism)，即从已知的规律基础上，发挥想象力搭建新的涌现规律。
如量子化学企图从量子力学出发，重新解释化学规律；再如分子生物学则在化学规律的基础上，解释各种生命现象。
具体到方法论上，这两种哲学思想实质上分别对应于归纳与演绎。
我们的研究基本属于第二种思想，是凝聚态物理的一支。
主要目标便是从单个原子的量子物理定律出发，研究固体、液体等多体系统在不同温度下（涌现出来的）物理性质。
这里我们强调多体是由于在原子（或电子等）数目足够多时，系统可以用统计物理进行研究，从而区别于通常研究少体问题的量子化学。
另一点需要说明的是，不同温度区间，或者不同能量尺度下，系统有可能涌现出截然不同的新规律。
在低温下，材料的涌现规律仍然表现出一定的量子本性。
而在高温下，由于能量尺度高，任何微观、单体的量子规律将最终涌现出宏观尺度下的经典物理。
一个典型的例子是液氦(He4) 。
单体He4原子的运动规律为与环境存在一定相互作用的薛定谔方程；而当1023量级的He4原子组成多体量子系统时，涌现结果则与温度相关：当温度足够低时，液氦是一种量子流体，出人意料的表现出超流性，完全没有粘滞系数。
而温度足够高时，液氦由经典的流体力学描述，具有粘滞性；与水遵从同样的力学规律。
更专业的解释一个凝聚态系统的物理规律由该系统的哈密顿量来刻画，其参数 (g1, g2, …) 包括系统基本粒子的质量，基本粒子之间的两体、三体相互作用强度等等。
而概念“涌现”也有一个更加专业化的名词“重整化”(renormalization)。
物理学家们在过去的半个多世纪中发展出了一整套数学工具来系统地研究量子多体系统，即重整化群方法(the renormalization group method)。
翻译成凝聚态理论中的重整化的语言，前文提到的微观/少体与宏观/多体的区别在于我们观察凝聚态系统的精细程度的大小，或者说粗粒化(coarse grain)程度。
如果观察的分辨率高到原子尺度，则观察者可以识别出凝聚态系统真正的基本粒子，即原子；从而写出 由参数(g1, g2, … ) 描述的哈密顿量；而如果观察的分辨率很低，此时观察者实际上只能探测到粗粒化之后的基本粒子，系统的微观哈密顿量将被重整化为另一个由参数 (f1, f2, …) 描述的哈密顿量。
因此涌现过程在凝聚态中实质上就是不同粗粒化程度下系统有效哈密顿量的重整化。
而我们的研究目的正是要回答在何种参数条件下，系统可以重整化出何种有趣的物理。
这种重整化过程可以十分戏剧化。
比如，前文提到的He4的例子。
在足够低温下将系统粗粒化之后表现为超流体，其中的基本粒子为没有质量的声子与带质量的旋子。
由这些基本粒子写出的有效哈密顿量与He4原子的哈密顿量已经没有任何联系了。
这类富于想象力的涌现现象是我们研究中的一大重点。
重整化理论同样为连续相变点附近的凝聚态系统提供了一种深刻的洞察力。
例如，我们知道，把一块处于铁磁态的的磁铁加热到居里温度之上，它的磁性就会消失，变成顺磁态。
此时我们如果在大尺度上（粗粒度高）测量整个磁化强度，我们会觉得磁铁完全处于无序态；但是如果我们用更精细的磁强计在显微镜视野下仔细观察磁铁的局部细节（粗粒度低），我们会发现即使对于略高于居里温度（顺磁-‐铁磁相变点），小尺度上的磁铁依然处于铁磁态。
换句话说，大尺度上的顺磁体包含了大量小尺度的磁畴。
当然这些磁畴的尺寸都足够小，以至于取大尺度平均之后，整体的磁性消失。
在这个例子中，不同尺度下系统变现出不同的观测性质正是有效哈密顿量重整化的一个体现。
更加有趣的是，如果温度刚好处于居里温度时，系统中既有小尺寸的磁畴，也可以有任意大尺寸的磁畴；这些磁畴大小的分布刚好可以使得整个磁铁不管在何种粗粒度观察都表现出完全一样的物理——磁铁中的磁畴分布居然是分形结构，有效哈密顿量具有重整化不变性！实际上，这个结论是普适的，如果一个多体系统处于连续相变点上，系统总是具有重整化不变性，我们通常将这样的系统是临界的。
正是由于这种分形结构的存在，使得临界系统的物理性质具有普适性。
比如，普通水到气体的相变，与液氦从流体到气体的相变具有完全相同的有效哈密顿量。
更多的细节可以参见郝柏林老师的科普读物《边缘奇迹——相变与临界现象》。
研究这种相变点附近的神奇的分形性质是我们研究中的另一大重点。
研究方法之一：计算机模拟虽然科学发展了数千年，但是实际上我们真正能够用数学精确求解的系统十分稀少，其中的绝大多数都是线性系统，特别是谐振子系统（比如地球公转的问题可以通过写出径向运动方程转化为谐振子问题，而被电磁波照射的金属原子可以也当作一个谐振子来处理，黑体辐射谱则可以通过许多谐振子热力学平均得到；甚至在量子场论中，光子等自由粒子场都可以看作真空中无穷多谐振子的振动）。
而当我们遇到非线性系统时，例如在谐振子线性势能之外再加上高阶项，那么我们通常有两种选择：1）用初等数学函数猜出系统的运动方程解；2）把高阶势能当作小参数做微扰展开的进行处理。
但是1）的问题不仅在于“猜”需要足够的洞察力，而且也在于实际上初等函数的表达能力十分有限，绝大多数系统甚至都不可能写出这样的解；而2）的问题在于对于高阶势能很强的系统，小参数不存在，微扰展开得到的级数是发散的，因此这种方法完全不适用。
这就是我们要强调数学工具存在局限性的原因。
克服这种数学的局限性的一大希望便是求助于计算机的帮助。
其中的思路非常简单，假设非线性谐振子的运动方程解为x=x(t)，与其用初等方程写出函数x(t)，我们不如在计算机内存中保存下对于所有不同参数t的函数值x(t)。
原则上，函数信息仍然是完备的，我们仍然可以对内存中的x(t)做求导、求积分等运算。
这样只要我们编写一个计算机程序可以找到符合非线性谐振子运动方程的解，那么对于强高阶势能，之前提到的问题1）就迎刃而解；而问题2）也完全不会出现。
幸运的是，这样的一个计算机程序实际上并不难编写，因为我们可以从一个系统在0时刻的初态出发，可以算出系统按照运动方程演化极短的一段时间dt后的末态；然后我们可以将这个末态当作下一轮计算的初态，计算出2dt 时间后系统的末态；如此循环，便可以得到整个运动解x(t)。
我们将这种迭代求解运动方程的方法称之为计算机模拟——如果我们的宇宙就是上帝的超级计算机中的一个程序，那么这也将是宇宙演化的方式。
当然有时我们也可以用另外的思路来编写这一计算机程序，比如我们可以用变分方法（如蒙特卡洛变分法，Variational Monte Carlo）来寻找使得非线性谐振子的拉格朗日量最小的运动解。
我们也广义地将之称为计算机模拟。
数学的局限性在处理涌现过程时同样存在，而且也同样可以用计算机模拟的方法得到解决。
非平庸的涌现过程往往不是简单的线性问题。
典型的如量子场论中人们虽然能够写出夸克之间的相互作用，但是由于这种相互作用很强，我们却不知道为什么这样的相互作用导致了夸克禁闭的出现；因此人们发展一套计算机模拟方法，称之为格点动力学模拟。
再如我们可以相对较为清楚的知道神经元之间是如何通信，但是却对如何在此之上涌现出智能毫无头绪；因此人们发展了对应的计算机模拟方法，称之为人工神经网络，极大得推进了人工智能的发展。
在凝聚态物理中，也有类似的情形。
比如，对于金属材料，由于存在小参数，我们可以相对较好用微扰论预言重整化后BCS超导态的出现；而对于一些铜、铁氧化物材料，这样的小参数并不存在，我们没有任何数学理论可以令人信服地描述这些材料中如何涌现出高温超导态。
为了理解高温超导现象，走得比数学理论更远，我们目前正致力于发展一套基于费曼图展开和蒙特卡洛方法的模拟算法——图形蒙特卡洛算法(Diagrammatic Monte Carlo)。
我们从一个多体电子系统的简化版哈密顿量（Fermi-Hubbard模型）出发，然后使用蒙特卡洛方法生成并计算系统的费曼图展开，最终求出系统的格林函数（相当于系统的运动解）。
我们希望最终我们可以从不同温度、不同参数下的系统的格林函数中提取各种物理性质，从而确定出系统在哪些条件下会表现出不能用BCS超导理论解释的高温超导性。
凝聚态物理中另一个让各种微扰论数学方法纷纷折戟的坑就是相变点附近的临界系统的物理性质。
这是因为物理上的（二维、三维）临界系统通常都属于强相互作用系统，没有小参数可以用来做微扰展开。
计算机模拟成了研究临界系统中涌现性质的最可靠的方法。
比如，在BCS超导态到绝缘体的相变点附近（或者超流体到绝缘体的相变附近，两者具有相同的物理性质），虽然系统的微观运动方程只具有经典的伽利略不变性，但是实际上系统中将会涌现出相对论性的洛伦兹不变性，当然此时系统的速度上限“光速”由另一种涌现出来的粒子——声子——的速度“声速”决定。
