麻省理工学院量子物理&光学科研

麻省理工学院量子物理&光学科研

MIT Physics Research

院校简介：

麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology, MIT），创立于1861年，坐落于美国马萨诸塞州剑桥市（大波士顿地区），是世界著名私立研究型大学。作为世界顶尖高校，麻省理工学院（MIT）尤其以自然及工程学享誉世界，位列2015-16年世界大学学术排名（ARWU）工程学世界第1、计算机科学第2，与斯坦福大学、加州大学伯克利分校一同被称为工程科技界的学术领袖。截止2016年，麻省理工共走出了19位图灵奖（计算机界最高奖）得主；先后有87位诺贝尔奖得主在麻省理工学院工作或学习过。

科研时间：

6月1日--9月1日，每期时间长度为3—4周

（针对假期只有3周的学生，可选3周实地+1周远程，确保科研收获）

科研主题：

MIT 物理类

面向对象：

以计划申请美国常青藤名校物理、理论物理、量子物理、光学等相关专业的本科生、研究生为主

科研简介：

This summer research program is a summary of several topics in optics. In this program, students will be introduced to the current research topics, including nonlinear optics, quantum optics, and computational optics. We will build an interferometer and get to experience cool experimental aspect in optics. A few mini-projects will be given to help understanding the material. Upon completion of this program, students should have comprehensive knowledge about the field of optics.

科研内容：

Session 1:

Quantum Technology Overview

Task1:

Overview of what we can do with quantum enhanced technology. Topics include quantum teleportation, quantum entanglement, quantum communication, and others.

Session2:

Fundamental of Quantum Mechanics, an Introduction

Task2:

Learn some basic concepts of quantum mechanics.Topics include Schrödinger and Heisenberg picture of quantum mechanics, Dirac notation, etc.

Further reading:

Griffiths “Introduction to quantum mechanics” Section 3.6

Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles

Introduction to Quantum Mechanics by Bransden and Joachain

MIT opencourseware 6.453

Session3:

Always start with a Harmonic Oscillator

Task3:

Learn some more basic knowledge of quantum mechanics. We will quantize the LC circuit and introduce annihilation and creation operators.

Further reading:

Griffiths “Introduction to quantum mechanics” Chapter 1-3

Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles

Introduction to Quantum Mechanics by Bransden and Joachain

MIT opencourseware 6.453

Session4:

Mach-ZehnderInterferometer (lab)

Task4:

Design an interferometer by yourself. (We will provide equipment and necessary safety training)

Session5:

Introduction to geometric optics, lens design, and polarizationoptics (mini project)

Task5:

Explore some other aspects of physical optics. You will get to design a waveplate!

Session6:

Fourier Optics and propagation of light (mini project)

Task7:

Learn some basic knowledge of wave optics, which includes Maxwell equations and Helmholtz wave equation.  Understand some normal optical phenomenon, such as reflection and refraction, from wave optics point of view.   We will do simulation on light propagation in vacuum usingMATLAB.

Session7:

Imaging with a lens, coherent imaging and incoherent imaging

Introduction to Computational Optics (mini project)

Task7:

Learn how an image is formed by using a lens, understand why propagating through a lens means doing Fourier transform. Get to know the concepts of coherent imaging and incoherent imaging. We will do a simulation on imaging formation usingMATLAB.

Session8:

Holograph, phase retravel and 3D imaging (mini project)

Task8:Learn several 3D imaging methods (recover the phase of the wave). We will do simulation and process the real image data using MATLAB.

科研亮点：

1. 进入美国名校实验室/科研组，接触尖端科学

为未来赴美深造做准备；科研经历是美国名校申请的基石，顶级名校的科研项目是对学生有能力完成名校学业最好的证明。

2. 师从导师开展实验项目

高层次的人脉和校友关系，与学生为伍的人是诺贝尔奖获得者、美国科学院院士、教授、名校博士、硕士，学生将体验到世界最顶级学术专家们的思想和气质。

3. 获得导师推荐信和科研证书

对于优秀学生可以获得名校导师的推荐信，大大助力未来的留学申请。

4. 全天候专业英语环境，迅速提升专业水平

提升沟通和专业英语水平，提升专业知识和能力，用实践使学生的理论知识更加具体形象

5. 高含金量收获助力未来留学深造及就业

在名校导师指导下的科研过程将帮助学生明确自身发展方向，不断深化对于美国学界的了解与认同，帮助参与学生及家长明确未来的学校及专业申请方向；从而更好的明确留学的目的与意义，摆脱盲目，获得真知。

科研收获：

1. 挑战自身潜能，切身体会常春藤名校——MIT严苛的学术氛围。通过参加紧张丰富的3-4 周科研，学生能亲身体会国际精英们在这样的学术氛围下如何完成自身成长。

2. 极大拓宽学生视野，物理学是MIT的优势学科之一。处在这样一个学习氛围下，能够让学生拥有国际视野，了解到世界顶尖的研究的课题和内容，从而对整个行业有更清晰的认知。

3. 学生将有机会与顶尖教授零距离交流，聆听世界一流物理学家的讲座，获取该产业第一手现实资料。

4. 科研完成后，学生将会全面了解并体会到MIT物理学的培养流程，并对物理学专业有一个完整的认知，将对学生今后的专业选择或者人生规划帮助良多。

5. 同时，经过 3-4 周的美国学习生活，学生能够为将来的赴美留学打下基础，并且能够根据自身情况对未来有更清晰的规划。在面临人生选择和确定发展方向的时候，这一段经历将会成为学生十分宝贵的财富。

咨询方式：

拨打全国免费热线400-6652-485进行咨询；

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