| 选课类别:基础 | 教学类型:理论课 |
| 课程类别:研究生课程 | 开课单位:近代物理系 |
| 课程层次:硕士 | 学分:4.0 |
刘国柱老师的《量子多体理论(I)》由于选课人数众多,期末通常为开卷考试或大作业。作业频率较低,约一个月一次,最后需独立完成大作业,题目三选一,涵盖推导复杂物理理论和模型。大部分学生反映作业难度适中,给分较为慷慨。
获得多位学生极高评价,刘老师被赞为“我在科大见过讲课最好的老师”。他以纯板书授课,讲解详细,注重物理直观。课程内容衔接紧凑,教学能力出色,使得即便未预习也能听懂课程内容。
课程涵盖晶格场、库伦场、二次量子化、格林函数、费米液体理论及超导等,内容广泛但进度紧张。有学生指出部分内容如线性响应理论未及深入讲解,需自学补充。
虽然大课时累人,但收获颇丰。课程适合具备量子力学基础的学生,搭配量子场论和固体物理知识效果更佳。老师性格幽默,偶尔讲述科学家轶事,课堂氛围活跃。
很多选这门课的学生其实不会量子场论?(至少我是本学期在学,还不会…)
愚以为本课程关于QFT最重要的知识是二次量子化,但是按照老师的讲法(或者说,Mahan书上的讲法)引入二次量子化对于没学过QFT的学生来说是比较不直观的,也让人难以掌握二次量子化的步骤。虽然这种讲法是严格的引入二次量子化步骤,但是对于这门课来说,大家既然都不会QFT,倒不如追求一点直观理解。科大的很多量子力学和高量课程应该都会提及二次量子化,愚以为这种直接说明使用Fock表象已经足够了,这里给出一本这样做二次量子化的多体物理教材
Nolting - 2018 - Theoretical Physics 9 Fundamentals of Many-body Physics.pdf
希望能为入门量子多体的同学提供帮助。
食用前声明:物理专业0研究生课程基础可选,老师讲解详细计算完整很照顾初学者。不过配合量子场论基本知识以及固体物理的晶格动力学和能带理论一起服用效果更佳。
参考书目:主要教材是Mahan的Many Particle Physics和李正中的固体理论。其余参考资料老师上课也会给出。
主要课程内容:晶格场、库伦场和电声相互作用的二次量子化;相互作用表象、格林函数、Wick定理、Feynman图、Dyson方程;有限温的松原格林函数、谱函数;费米液体理论;作为非微扰的超导相变、BCS理论、Dyson-Schwinger方程、ME理论
本学期平时作业:晶格场的二次量子化;电声相互作用下的电子传播子Dyson方程;用双曲函数将有限温单圈极化函数改写(一道超简单的留数计算)
期末大作业三选一:推导超导的Migdal-Eliashberg方程(可进一步推导BCS框架下的能隙方程);证明3+1D凝胶模型RPA近似下的单圈自能修正满足\(Im\sum_{ret}(\epsilon,T)\propto max(\epsilon^2,T^2)\); 证明3+1D电声耦合体系单圈自能修正满足\(Im\sum_{ret}(\epsilon,T)\propto max(\epsilon^3,T^3)\)。
本人选的是推ME框架下的超导能隙方程,由于布置得比较晚和其他几门课的期末论文搞一起了,在与ddl抗争中完成度没达到预期,不过还是给了91。研一上最难忘的课堂就是每周五一下午的“多体碰撞”hh。另外你可能担心会被计算淹没,放心老师很注重物理图像。收获很多,老师人很好,也时不时嘴下科学家的八卦,如果有后续量子多体II果断再选。
刘老师是我在科大见过讲课最好的老师,上课纯板书,最后来不及了可能会有几节课用PPT,这学期讲了二次量子化,零温微扰论,有限温度微扰论,Landau费米液体理论,以及超导,时间还是很紧张的,很多多体理论有趣的点都没有讲,比如线性响应理论,最后超导讲的也很急,不过整体体验还是极佳的,作业不多,大概一个月一次,没有考试,强烈推荐
我确实很少对一位老师有如此高的评价,此前我对老师上课的期望最高也是能解释清楚各种符号和物理意义
但是,这节量子多体理论,让我充分见识到了好老师的人格魅力!
老师将各种推导的前因后果,前置条件,结果的物理意义讲的非常透彻,对于没有预习也能快速进入,没有听不懂的地方(老师特别叮嘱无需预习,课程体量较大,盲目预习容易丢失脉络),整个学习的脉络也特别清晰,章与章之间无缝切入,知识连接非常自然,这需要非常强的教学能力才能达到。最让我震撼的还是从迈斯纳效应到Higgs机制,仿佛打开了新世界的大门。
最后作业只有3次,期末是大作业推导,独立完成。助教会贴心提醒ddl。我是全latex详细推导+物理解释,推Dyson方程和3+1库仑体系的自能都写了20页,大作业是从费米黄金法则出发推的,补全了李正中书零温推导结果,有限温度是费米分布从阶跃函数移植成费米分布的,有几个积分需要近似,比较难算。最后得了100分哈哈,感谢刘老师~
听书刘老师的热学也好评多多,找时间想去蹭一下~
总结一句话:神中神!
出分了91,今年没有考试,只有作业,后面选几个做,每个都会给出对应的参考文献,我就选了最开始两个简单的。
前面基础部分讲得比较细,后面到具体专题那就只能慢慢体会其中的物理了。
给分还是很好,还需要继续学习,像kubo公式电导计算就没讲,这是一条漫漫长路。
这门课很偏凝聚态。老师讲得很棒,学完之后收获挺大。
习惯上学期一次三节课,这学期的第四节课简直感觉燃尽了,状态明显不行了,只感觉魂被老师的叙述吊着走,无法形成前三节课那种成体系吸收的感觉,还好老师水平很高,勉强还能坚持,大家也是真的耐力大王,真的很佩服