15级数理方向。PhD in 计算凝聚态 @ HKUST

学弟学妹们好, 我是15级匡院老油条 mwq , 这篇文章中我主要和大家介绍两个问题.

  1. 如何在匡院修读物理课程的同时提高自己的计算机能力.

  2. 国内凝聚态物理一些主流方向的选择 ( 包括香港 ).

为什么要提高计算机能力

现在都21世纪了还不会编程 ? 大雾. 提高计算机能力一方面体现在计算机作为一种工具实在可以帮助你做太多事了, 比如

  1. Python 写个脚本完成物理实验的数据处理并作图.

  2. 使用 $\LaTeX$ 和 Tikz 完成异常漂 (优) 亮 (秀) 的实验报告与论文. ( xy 有很多经验。)

    xy：ben没有

  3. 使用 Git / GitHub 对你的 $\LaTeX$ 的源代码进行版本控制与托管. (还在几十页的论文改来改去, 忘了以前写了啥 ? 妈妈再也不用我担心大面积论文修改和回退了)

这么多理由还不够让你提高学习计算机的兴趣吗 ? ( 你要说lz就是做实验, 计算机啥的关我X事 万一转行了做理论, 甚至宇宙机? ) 那就再举几个实际科研中可能碰到的真实场景:

  1. 做高能物理实验：一大堆实验数据又脏又乱 ( 好几个TB甚至更大 ), 怎么找到微弱的信号?

  2. 做简单计算的组：组里老旧的代码还在用 U盘拷来拷去吗? 万一 U 盘坏了? 改了几次代码又想改回来?

  3. 做大规模计算的组：组里一份计算代码 C 和 fortran 混编, makefile, mpi 这都是啥? 怎么运行部署在 天河一号 南大服务器上的程序 ?

你可能意识到了计算机在二十一世纪的重要性 (我的意思并不是人人都要转行计算机, 而这是必备的基本技能). 并且匡院并没有提供足够的计算机基本教育 (拿我来说吧上了大学才知道 C 语言是啥, 上完程序设计基础课打断点都不太会). 下面我介绍如何利用南大资源提高自己的水平.

辅修计算机课程

南大计算机真的相当不错, 同学们若是好好利用好资源肯定水平会获得很大提高. 下面我介绍一些计算机系值得修读的课程. ( 下面的推荐针对内心是个 Geek, 想转行跑路, 想做计算凝聚态和高能实验的三种同学 ).

  1. 大一上是相对空闲的时间, 课程最少最简单. 推荐选择公选课的 Python 课程进行入门.

  2. 大一下陈家俊老师开给匡院的程序设计基础 ( 两三年来了, 我愈发觉得陈老师的 C++ ppt 是非常好的学习资料. )

  3. 大二相对忙碌, 推荐学习 程序设计基础实验, 数据结构, 高级程序设计. (注意先后关系, 一学年推荐学习 1 ~ 2 门. )

  4. 大三大四视个人情况学习计算机系统基础与操作系统 ( 有先后顺序, 尤其推荐今后要在 Linux 下做数值的同学, 强烈安利这两门课, 尤其是 jyy 大佬开给拔尖班的课, 会极大改变你的糟糕的编程能力与习惯 ), 概率论与数理统计与机器学习. ( 有先后顺序, 尤其推荐今后有打算做高能物理实验的同学 )

如果你扎实的学习了四五门以上课程 ( 我绝对相信匡院物理同学的自学能力, 所以不要担心没基础这种问题. ), 刷刷 Leetcode 保研南大计科应该没太大问题.

参考 (See Also)

你要 跑路 转行也是有极高的可能性的 ( 我就先后拿到了地平线 C++ 实习和字节跳动 Golang 后端实习. )

谈谈物理 – 凝聚态

凝聚态物理绝对是物理领域里的大头, 这几年国内凝聚态有些领域发展飞快, 有时选一个好老板在国内读书也是一个不错的选择. 国内凝聚态物理最好的选择：北大, 清华, 物理所 ( 排名不分先后 南大备胎 ), 下面介绍我清楚的几个好去处与研究机构：

  1. 清华高等研究院 ( IAS )：国内凝聚态理论 CMT 最好的研究机构, 没有之一. 不知道为何匡院同学没啥人申请, 高研有匡院院友姚宏大牛. 高研的毕业生有很多在全球范围找到教职, 包括匡院院友尤亦庄 ( UCSD 助理教授 ). 高研依托清华校友圈, 交流非常多, 是国内凝聚态理论研究最活跃的地方. 高研招生模式很有趣, 会邀请候选人前往高研访问一段时间.

  2. 清华物理系：知名的主要是以薛其坤, 王亚愚为首的凝聚态实验组 ( 发现了反常量子霍尔效应, 不缺经费和仪器, 要尽早陶瓷 ).

  3. 北大量子材料中心 ( ICQM )：凝聚态物理实验和理论, 教授们大多年轻有为, 匡院应该有不少学长在 ICQM 读研读博 ( 直接联系相关学长更好 ).

  4. 中科院物理所 ( IOP )：似乎匡院去物理所的同学历来很少, 但是物理所是国内凝聚态研究的重镇, 我前往面试过, 仪器与经费非常充足. 我熟悉的领域有丁洪这样做 ARPES 实验的大牛, 也有 T03 这样做计算凝聚态与理论的强组.

下面我还要介绍一个选择：香港, 也是值得大家考虑的一个去处. 依托大湾区建设, 现在有非常多的交流机会. 香港三大这几年引进 挖 了不少凝聚态理论与计算大小牛, 俨然成为了华南的小中心. 同时深圳也正在南科大 ( 有很多优秀的青年人才 ) 建设量子科学中心. 下面介绍几个我熟悉的香港凝聚态理论与计算组：

  1. HKU：汪子丹, 沈顺清, 姚望, 陈钢 ( CMT ), 孟子杨, 王晨杰 ( CMT ).

  2. HKUST：吴大琪 ( CMT ), 戴希, 罗锦团 ( CMT ), 刘军伟. 现在也有做高能实验与理论的组.

  3. CUHK：顾正澄 ( CMT )

未加注释的大多是做计算凝聚态 ( 尤其是拓扑凝聚态 ). 如何获得更多的信息你可能需要 Search The F**king Web. 给你的提示是, 香港导师权力很大, 需要陶瓷.

为什么还做物理

我觉得还有兴趣, 就选择继续走下去. 我尊重每个人的选择, Do not judge.

最后的话

匡院的同学大多十分优秀, 但是可能我们过于低调导致有些时候背了名气不足的锅. 但你得相信自己肯定拥有解决困难的能力. 加油 !