伯克利學長為你揭秘如何獲得物理頂級項目申請

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伯克利學長為你揭秘如何獲得物理頂級項目申請！

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W學長

北大物理13級

伯克利物理博士全獎

物理學各方向簡介

首先，我大概對物理專業的各個方向做一些簡單的介紹。物理是一個非常大的方向，尤其是國內的物理學院一般比較大，比較廣，很多被放在國內的物理學院的專業在國外並不屬於物理專業。比如說理論物理可能是物理學院的，當然在國外也可能屬於大學的物理系，但是凝聚態物理在國內，比如說在北大物理學院被放置在物理學院下，但是在國外可能會屬於物理系或者是應用物理系或者是電子工程系等等諸如此類的各種不同專業。對於光學本科生來說，他可以去學習應用物理、電子工程等等。當然物理還包括核物理、生物物理、大氣物理，這些專業在研究生階段還可以有各種各樣精細的分法方式。因為我本人是做凝聚態理論的，所以我想向大家首先介紹一下理論物理和凝聚態物理的一些基本概念。

首先，理論物理我們知道按照研究方向可以分為高能理論、低能理論、生物理論等等。高能物理包括QCD和強子物理，第二理論和新物理，核結構和中高能核物理，超新星理論與宇宙學等等。這些理論一般所研究的能量尺度非常大，因此我們把它稱為「高能理論」，與此相對應的是低能理論，往往研究的是溫度或者能量在幾個K，溫度非常低，或者是能量非常低的一些尺度上的物理行為，比如說凝聚態理論就屬於這樣一種。

凝聚態物理主要分為以下幾個方面，首先就是理論部分，也就是凝聚態理論。根據研究方向也可以分為寬靜帶半導體、超導與低溫實驗研究、低維納米材料、納米半導體和半導體光子學、磁學與新型磁性材料、軟凝聚態物理和新型量子材料等等，這些理論各自有各自的研究特點，在不同的階段會有不同的熱度，大家可以根據自己的興趣去了解這些方面，並且選擇自己感興趣的一個方向去做一些科研的嘗試，你就會確定自己對哪一方面比較熟悉感興趣，以及對哪一方面比較有特長，就在這一方面堅定不移的走下去。下面呢，我就根據我個人的科研情況，向大家介紹一下有關凝聚態物理的量子材料方面的一些情況。

就目前來看，凝聚態理論按照研究的範圍可以被分為以下四類。首先，有很大一批物理學家專註於研究一些傳統理論上的凝聚態問題。比如說大家熟知的高溫超導的問題，這個問題懸而未決了很長時間，也吸引了很多非常厲害的物理學家獻身於此。如果你打算研究這一方面，你需要有非常紮實的數學知識和數學功底，特別是數學物理要學的非常好。當然這一部分已經經過了幾十年的發展，因此剩下的都是一些非常難啃的骨頭，所以你決定要獻身於此的話，不僅需要構建非常強的自身能力，同時你要坐得住冷板凳，耐得住寂寞。這就是傳統上的凝聚態理論的一些基本情況。

近年來，就是將傳統的凝聚態理論和拓撲理論進行結合產生了一些有趣的新的物理概念。比如拓撲超導、拓撲超流以及MBL。這些事情同樣吸引了很多人的關注，由於這部分是近十年來最新的理論，很多物理學家關係這方面，有很多新的層出不窮的結果，因此比較容易做出一些開創性的成果，但是也需要注意，這些方面競爭非常激烈，如果你不是非常快的話，那麼你可能只能去做一些為別人修修補補的事情。

之前我們說到的凝聚態理論，以及和拓撲理論相結合的凝聚態理論，這兩個方面都偏向於純粹的理論物理體系。他們只關心在一個理想化的晶格中，我們加上一個什麼條件或得到什麼樣的結果，這種情況往往類似於我們的高能理論。

還有兩個子方面是更偏向於實際應用，也就是說，將我們從傳統凝聚態理論和凝聚態拓撲量子理論中所得到的理論結果應用到實際的形象中，並且希望能夠對實際的物理體系的構建或者新材料的發現做出一定的預期或者對實驗做出一定的解釋。這一方面屬於根據理論結果構建模型的物理領域。比方說有拓撲量子計算，最近比較火的時間晶體以及前一段時間非常火的Weyl半金屬。物理學家去研究我們怎樣通過breeding去實現拓撲量子計算，怎樣通過MBL去實現一個時間晶體，什麼樣的晶格什麼樣的哈密頓量可以產生Weyl半金屬，這些研究往往是以理論計算為基礎的，輔以少量的數值計算，很多時候是離不開實際材料的。因此，研究這一領域的物理學家往往要和研究純粹的凝聚態理論或者拓撲量子理論的物理學家有著緊密的聯繫，同時也要和具體做計算、數值模擬的物理學家緊密聯繫。一些研究凝聚態理論的物理學家對於什麼樣的具體材料裡面能夠實現Weyl半金屬，能夠去找到狄拉克半金屬這類的事情非常感興趣。實際的物理材料和你構建的理論晶格有很大的不同，你需要考慮電子的殼層結構以及電阻間的相互作用，因此需要例如DFT各種方式去計算和模擬晶體的能帶結構，並且根據你的數值計算結果對於可能的材料做出預期，這就涉及到具體的計算物理，也就是凝聚態物理最接近實驗的分支。

由於計算和實驗非常接近，因此有足夠的經費去招博士生。剛才所說的四個領域，前面兩個比較純粹的凝聚態理論的話，提供給博士後或者是博士生的位置相對比較少，但是後面兩個，比如說在尋找實際體系中的實際材料，或是構建實際的模型哈密頓量，這兩方面提供的相對來說應用與實踐比較緊密，經費比較充足，因此對於博士的錄取以及博士後的招錄的機會更大一些。

下面我就對凝聚態拓撲理論做一個簡單的介紹。電子系統是假設有一個電子繞著它的原子核在運轉，那麼我們就要考慮它的自旋軌道耦合向，由於自旋軌道耦合帶來一些非常奇特的物理效應，比如說自旋霍爾效應，量子反常霍爾效應，拓撲絕緣體，拓撲超導體等等。一方面我們可以在凝聚態系統具體材料中去尋找什麼樣的材料會產生自旋霍爾效應，量子反常霍爾效應，拓撲絕緣體和拓撲超導體等等。同時，近年來興起的一個新的領域，在超冷原子領域我們也希望能夠通過量子模擬去實現凝聚態領域的一些特殊的物理模型。比如，對於超冷原子來說，原子的陷俘和冷卻一直是一個非常熱門的話題，並且曾經獲得過諾貝爾獎，一般來說有磁陷俘和光陷俘兩種情況，人們利用周期性的光視鏡也可以形成一系列的光的硬核，將原子陷俘在一系列的晶格中。陷俘在光晶格中的原子就可以用來去模擬周期性的凝聚態體系，這時候如果我們能引入人工自旋軌道的耦合的話，就能在冷原子領域這樣一個比較乾淨的平台中去研究自旋軌道耦合體系中所用到的物理性質，換而言之，我們也可以在冷原子物理這樣一個比較乾淨的平台上去研究凝聚態理論中所不容易觀察到的一些奇特的物理性質。也就是說，除了在傳統的固體物理材料裡面去研究凝聚態理論，近年來也發展了在冷原子領域裡面去通過量子模擬研究凝聚態理論中一些有趣的性質。由於這一部分理論目前處於剛剛起步的階段，因此提供給大家的機會更多一些，如果大家去涉足這樣一個領域很可能會做出一些有開創性的結果。

之後我再根據凝聚態理論這樣一個專業課點，結合北京大學物理學院的課程設置情況向大家分享一下在選課方面的一些經驗。

選課經驗

首先，學好基礎課程在任何時候都是非常重要的。基礎課程主要包括四大力學和固體物理。建議大家最好在大二和大三的上學期之前能夠將四大力學和固體物理學完，並且最好取的一個不錯的成績，因為國外的老師是比較看重四大力學和固體物理的成績分數的。除此之外，四大力學和固體物理也是學習之後高階課程的基礎，熟練地掌握其中的計算方法以及物理概念會大家接下來學習研究生課程有著非常重要的幫助。

學完基礎課程之後，如果是要繼續學習凝聚態理論的話肯定是要去進一步學習一些研究生課程，這些課程將為大家進入科研打下一個不錯的基礎。我建議大家按照凝聚態所或者量子材料中心的研究生培養方案去和你的研究生師兄師姐一起去選修研究生課程，比如說高等量子力學，群論，量子統計，量子場論這四門課是秋季學期開的。其中高等量子力學和量子統計這兩門課是同時開設中文班和英文班。高等量子力學的中文班偏向於介紹一些傳統的東西，會讓你對一些基本概念打下一個非常紮實的基礎；英文班可能會更加貼近實際科研一些，作業量相對來說也比較重一些，需要花費更多的時間去掌握。另一方面，一門課程的講設往往和主講老師的學科背景有著密切的關係。如果是一位高能物理背景的老師開設的高等量子學課，他可能希望教授給大家更多的形式化的東西，比如說我如何去推導一個公式是否是正確的，或者是如何從公式A出發推導到公式B，得到一系列理論結果。但是如果一個老師的背景是凝聚態的話，他可能希望你學會高等量子力學之後可以非常快的將你在這門課里學到的數學知識應用到你的實際科研中，因此他往往會將實際科研中的問題給抽象出來，編製成一道道作業題給大家來做。因此我建議大家對於高等量子力學或者是量子統計學這些課來說，要根據自己的學科背景選修這些課程。如果大家有志於學習高等物理的話，我建議大家去選修有高等物理背景的老師開設的高階課程。如果大家是有志於學習凝聚態物理的話，那麼建議大家去選修有凝聚態背景的物理老師的高階課程。

量子統計同樣是有中文班和英文班的，中文班也是在意如何為學生打下一個紮實的基礎，但是基礎不代表容易，是指介紹的是一些比較傳統的概念，這些傳統的概念在我剛說的傳統凝聚態理論中有著非常廣泛的應用，但是在現階段的比較新的拓撲量子理論里用的不是那麼非常的頻繁。另一個是英文班，和固體物理結合的非常緊密，很多情況下是基於目前最新的科研做出來的結果所編製的講義和作業題，相對應的，就不會那麼面面俱到的去涵蓋傳統凝聚態理論的一些問題。因此我建議大家也是根據自己的需要，如果大家有志於去學習一些傳統凝聚態物理概念，比如說一個同學就是想做高溫超導，那麼我建議大家去選修中文班，如果大家希望能更快的進入到科研當中，那麼我覺得英文班是一個比較不錯的選擇。

春季學期一樣會有一些高階課程供大家去選修，比如說李群李代數，固體理論，量子多體和規範場論。其中固體理論是凝聚態理論專業的一門必修課，會和之前英文班的量子統計所教授的內容有一定程度上的重疊，當然固體理論這門課本身也是有中文班和英文班的，像之前說的，中文班比較重視傳統凝聚態理論，而英文班比較重視現階段的拓撲量子凝聚態理論。李群李代數和規範場論看上去和凝聚態理論似乎沒有什麼聯繫，實際上，如果大家去了解一下最近凝聚態理論的發展的情況的話，可能會注意到高能理論和低能理論在一定範圍內會有很大的共通性。我建議大家去旁聽或者選修李群李代數和規範場論，這對大家去理解目前最新的凝聚態理論、拓撲理論會有非常大的幫助。

此外大家可以根據自己的需要去修習其他的課程。比如說，具體材料裡面會非常頻繁的用到群論，因此如果大家是想去做剛才說的那種非常與實際相關的計算物理的話，那麼我建議大家一定要儘快的去選修群論。除此之外，大家也可以選修一些其他的課程，比如說，如果一個學生對ADSFT感興趣，那麼最好去學習廣義相對論；如果一個學生想做凝聚態計算物理的話，那麼最好儘快的學習計算物理。除此之外還有一些新開設的相當於科研指導課的課程，大家有興趣也可以去看一看，這些課包括量子材料的物性，量子材料前沿講座等等。

凝聚態理論方向科研建議

下面我再簡單的介紹一下凝聚態理論方向的本科生科研方面的建議。首先，凝聚態理論是一個競爭非常激烈的領域，一方面是由於這些年確實發展比較迅速，另一方面也是由於非常多的中國人對凝聚態物理非常的感興趣，因此有很多的中國人，特別是在大陸，無論是本科是高能物理還是本科是凝聚態理論的人，在申請的時候會可能申請凝聚態理論專業，因此凝聚態理論這個領域在博士生的錄取上競爭是非常激烈的，在找教師方面的競爭也是非常激烈的，因為這個領域學生和教師都是處於一個非常飽和的狀態。儘管競爭非常激烈，但是我個人依舊不建議理論方向的本科生的科研是以發表文章為目的的。從近兩年的情況來看，最頂級的學校在錄取研究生方面非常慎重。一般來說有一個規律，要求招到的博士生在本科期間在自身的小領域內做出過一系列有影響力的工作，說的通俗一點就是在自己的科研領域內發表過包括署名在內的3-4篇文章，並且得到大佬的認可或者是被大佬引用過。因此兩件事情非常重要，一個是該本科生所完成的工作究竟有多麼重要，是解決了一個非常艱難的問題，還是開創了一個新領域，還是提出了一種新的方法。另外一個問題是該本科生在工作中起到了什麼作用，他是僅僅掛了個名還是從頭到尾完成了計算，還是一個人從頭到尾獨立撰寫文章。由此我們可以看到，想要能夠被頂級學校穩穩地錄取一方面很難，一方面有一定的機遇性，因為理論方向的科研有一定的風險，一個人不可能在做科研之前就預測到會不會出結果，會出什麼樣的結果，包括本科生知識和能力的限制也不太可能在自己的領域內做出一系列有影響力的工作，所以我不建議大家尤其是理論方向的本科生以發表文章為目的的。如果是單純的以發表文章為目的，希望能夠達到頂級學校在錄取研究生方面的期望值標準的話是非常非常困難的，這不僅是要靠自身的能力，也是要能夠遇到並且抓住非常寶貴的機遇。一般情況下，如果大家在學校里做本科生科研會有兩種情況，一種是老師希望你能夠在師兄師姐的帶領下去完成某一項工作，這項工作可能會比較重要，但是只是參與的話相應的，你也不會得到第一作者的位置，可能只是第三或者第四作者，可能得到的推薦信也不是那麼的好，除非你在這項工作中起到了非常關鍵性的作用或者提出了非常新穎的想法。另一種情況就是老師布置給你一個小課題，這個小課題往往不是那麼重要，但是老師希望你能獨立完成它。所謂的獨立完成包括你自己去做計算，去得到結果，去分析結果，去選擇一個正確的路徑走下去以及做圖，撰寫文章，投稿發表等等這一系列的任務都希望由你獨立完成。如果一個學生能夠做到在師兄師姐的工作中起到比較關鍵的作用，或者說能夠非常棒的獨立完成一個小課題，那麼不僅發表文章有了一定的保障（比如說至少有了一篇文章），同時也會得到一封非常不錯的推薦信。在這些工作中所反映出的紮實的科研能力也會得到一些優秀的研究組的青睞。雖然這些研究組往往不是在最頂級的學校，但是依然是凝聚態領域非常出類拔萃的研究組，能夠去這樣的研究組攻讀博士學位的話也是一個非常棒的選擇。

暑假科研建議

接下來我向大家介紹一下暑期科研的事情。從近幾年看，暑期科研基本上成為了大家的標配，在暑期科研的過程中，我們會接觸到科研的前沿，了解到國外的科研機構，或者可以爭取到海外的推薦信。在這個過程中，暑期科研所從事的科學研究很有可能會與大家之前在本科生科研階段所從事的研究不同。比如說你的本研老闆可能會說讓你做Weyl半金屬，但是你的暑研老闆可能會讓你去做MBL，所以大家不要對這些研究領域的轉換感到害怕，大家要敢於去嘗試新的領域展現自身的科研能力。

暑期科研一般是從6月到8月或者是9月中旬，時間是非常短暫的。三個月的時間不太可能獨立完成一項工作並把它寫出來發表，這種情況下大家可以積極地參與到師兄師姐的工作中去，也就是說多承擔一些物理工作，哪怕畫畫圖，打打雜之類的，這些事情可以讓大家學會如何與國外的師兄師姐交流合作，也可以從師兄師姐那裡學一些非常有用的物理知識。

如果大家對於在自身領域有著非常成熟的想法並且已經取得了初步結果的前提下，那麼可以利用自己在海外做暑期科研的機會進行套磁。但是一定要注意，凝聚態理論這個領域比較特別，一般來說一個組裡的老師可以通過兩三句話就摸清一個學生的底細，所以我不建議大家在沒有成熟想法的時候去進行海套，那種情況下往往會給老師留下非常惡劣的印象，就會對大家的申請和後面的科研有一個負面影響。

暑期科研結束回國之後，大家依舊可以和暑期科研老闆保持密切的聯繫和溝通，比如說繼續你的暑期科研項目的研究。不要因為回國之後忙於申請，就把暑期科研接受的任務拋之腦後而專心的去寫自己的CV和PS，這可能會給你的暑研老闆留下一個非常不好的印象，畢竟大家是學生，學生的首要任務當然是學習和做科研。大家在暑期科研做的非常好的情況下，這種結果會自然而然的體現在大家的申請當中，包括大家會從科研當中學會怎麼去寫CV和PS，包括這種進一步的交流很可能會加深你與暑研老闆的感情。

關於標準化考試

接下來我介紹一些標準化考試方面的一些情況。

一般來說，國外的學校尤其是物理方面並不是特別看重你的GRE成績，一般來說和數學加起來要大於320分，寫作大於3.0或者3.5基本上就不需要再刷了。TOEFL總分加起來大於100分口語大於22分，也可以滿足大多數學校錄取時對英語的要求。有少部分學校會在你達到上面說的成績的情況下提前錄取你，但是學校或者是助教之後會對你的口語提出更高的要求，這是你錄取之後的事情，大家可以之後再準備。一般建議大家在大一升大二的暑假或者是大一的寒假能考出可以用的GRE成績，之後可以將精力集中在學習和科研上，這樣大家會更加輕鬆一些。另外還建議大家在大三上學期就把GRE sub考完，這部分中國人基本上都是滿分，如果你沒有考滿分的話可以再考一次。最近聽說有學生高中畢業就參加了sub考試，如果大家物理學的不錯，高中畢業後可以去考一次，sub有效期是5年，提前考完以後可以少一些事情。

CV就是個人簡歷，這個的撰寫要注意格式規範，因為它是一個比較正式的東西。不要在你的CV里堆列很多很多你的科研細節，你要在CV里比較簡明扼要的介紹你的學習和科研經歷。

PS主要是反映你個人的一些個性化的特徵，切忌照搬照抄模板，一定要根據自己的情況，自己親自去動筆，寫出自己希望展現給學校的一些事情，不能照搬照抄，這不僅是對大家學術聲譽的損壞，對於申請來說也是非常不利的一點，因為對面的老師可能會受到很多很多非常類似的PS，如果他發現你的PS非常相似的話，可能就沒有興趣繼續看下去了。

國外凝聚態理論方向選校

下面我再簡單地給大家介紹一下國外凝聚態理論方向的一些學校。首先，研究生階段選擇一個非常適合自己的研究組是一個非常重要的事情，但是國外大學的研究組，特別是理論物理的研究組不一定在最頂尖的研究生院或者說高校，這是大家需要注意的一點。我們國內所說的六大名校：哈佛，MIT，普林斯頓，斯坦福，加州理工，伯克利。像UCSB，芝加哥，馬里蘭，奧斯汀，密歇根，康奈爾這些學校的理論物理或者是凝聚態理論也是非常不錯的。像UCSB的科維理研究所是一個非常出名的學校，可以說它的理論物理是在一定程度上是不遜於六大甚至是比六大還要強。之後還有一些學校，可能不是太出名，比如說Rutgers，俄亥俄，波士頓這些學校可能大家都沒有聽說過，但是這些學校裡面有一些教授是從六大或者是剛才說的那些學校畢業的學生，這些教授往往也是非常的厲害，他們在做學生的時候也做出過非常突出的成績。那麼如果大家在申請不如意的情況下去選擇在Rutgers這樣學校去跟上一個非常promising的老闆，跟著他參加科研也是一個非常棒的選擇。

據我所知今年北大物院的申請情況，比如說斯坦福有兩個物理和三個應用物理，伯克利有六個物理的offer和一個EECS的offer，哈佛是有兩個物理的offer，加州理工是有一個物理的offer，普林斯頓是有四個EE的offer，MIT是有兩個物理的offer和三個EE的offer，今年的情況雖然不如去年的好但也是相當不錯的，我相信大家今年秋天的申請情況可能會相對好一些，因為去年六大除了伯克利之外都削減了招生人數，所以大家今年的機會可能更大一些。

申請心得與體會

最後就是根據我個人大學的一些經驗與得失，有一些心得想和大家分享一下。首先就是大家要端正心態，一定是要以學習和科研為目的，不能以發表文章或者是申請學校為最終目的，這樣非常容易引起一個老師的反感，甚至會對你的推薦信造成很大的負面影響，也希望大家能夠儘快的考出合適的英語成績以便集中精力在科研上。希望大家能夠理性的對待GPA，GPA的「質」比「量」更重要。一般來說，國內學生的GPA是遠遠不如國外學生的，GPA主要是衡量國內學生之間的一個情況，國外的老師如果願意去關注你的GPA的話，相應的也會關注你的GPA的構成，比如說你哪一門課學了多少分，或者你學了哪些課。希望大家最近能夠以一種更加認真的心態對待科研，不能存在投機心理，因為最近幾年比如說北大清華很多老師是從國外回來的年輕人，他們非常清楚學生心裡在想什麼，如果大家心裡有一些投機的想法，比如說我只是在這個組露個臉就希望老闆給我寫一封推薦信的話，其實老闆是心知肚明的，在這種情況下不太可能會得到一封非常正面的推薦信，甚至會得到一封負面的推薦信。因此建議大家在一個組做科研就把老師交給你的事情認認真真做完，不要今天在這個組明天在那個組，這樣所有的老師對你的印象都不會太好。還有一點，學會去展示自己的工作結果也是科研重要的一部分。並不是說你把計算都完成之後你的科研就結束了，你要學會和別人作報告，以及把你的工作寫成文章投出去，這也是科研的重要組成部分，也是大家將來在博士階段所需要訓練的能力。另一方面，大家如果希望留在自己的領域的話，建議大家就不要在意名校的事情，因為特別是理論物理專業，名校所能提供的位置是極其有限的，一所學校提供的位置基本上可以精確到個位數，所以從長遠的角度來看，一些學校雖然不如六大耀眼，但是它的研究組在世界上也處於非常領先，非常活躍的地位，能夠在這樣的研究組靜下心來努力做科研也可以做出極其突出的貢獻。當然如果大家希望上名校的話，可以使自己的科研更加多元化一點，這樣使對方覺得自己的可塑性更強，被名校錄取的機會也會更大一些，這也因人而異。

問答環節

1. 請問凝聚態物理實驗方向的研究是怎麼樣的呢？和理論研究有什麼聯繫和區別？

凝聚態實驗正式剛才所說的，和凝聚態理論一樣也分為很多比較細的子方向，我猜你是問的這個問題。比如說寬靜帶半導體，超導與低溫實驗，或者說低維納米材料，納米半導體與半導體光子學，磁學與新型磁性材料，軟凝聚態物理或者新型量子材料等等。但是這樣說可能會比較抽象，我舉一個簡單的例子。比如說你做實驗需要置備一些材料，然後通過一些手段去測量這些材料的一些性質，在置備材料的過程中你需要將不同的化學成分進行研磨，然後在爐子中進行加熱，或者通過各種各樣的收到得到你所希望要的晶體，實驗的另一環節是材料的表徵，你通過各種各樣的方式比如說測電流，或者測電導等等去決定這種材料的性質，這是屬於材料的表徵方面。

我個人不是做實驗的，因此我不是太了解做實驗的方面，但我想它主要就是我剛才所說的置備材料和表徵，並且通過置備和表徵所得到的這些結論去歸納和總結我在實驗過程中所得到的一些物理結果，並和理論物理學家合作，去討論這些物理結果背後可能存在的物理概念或者是一些新的問題。

實驗和理論聯繫是非常緊密的。一個好的實驗工作一般需要理論物理學家給他們提供一個解釋，一個好的理論工作需要實驗物理學家給他們提供實驗支撐。最近比如說Science和Nature這種檔次的文章一定是實驗和理論相結合的

2. 學長認為物理係數學學得怎麼樣比較好？

這個問題其實並不是很好回答，主要是看大家是希望今後從事什麼樣的科研。如果大家希望去從事高能理論或者凝聚態理論的研究的話，那麼我建議大家去熟練一些公理化的數學課程，比如說最基本的課程數學分析高等代數，這些東西希望大家能夠去數學學院選修。除此之外的課程不建議大家直接去選修數學學院的課程，因為大家已經通過一些數學學院的基本課程比如說數分和高代，已經熟悉了思想方法，另一方面，這些課程本來也不是寫給物理學家的。大家可以去專門的讀一些數學學家專門為物理學家寫的書籍，比如說物理學家常用的《微分幾何》之類的書籍，這類書籍將物理公式和數學概念結合起來，大家理解的也會非常快。當然也不排除大家直接去學習數學學院的課程，經過非常嚴苛的訓練，在今後的科研中說不定某一天就用上了，你可以平時做這種儲備，但是我不建議投入大量的時間在這方面。

3. 學長你好，剛才聽你介紹了凝聚態理論的各個方向還有它們招博士博後的大概數目多少的非常詳細的介紹，請問從哪裡可以了解到這些這麼詳細的信息呢？另外對於GPA的質比量更重要的結論是怎麼得出的呢？還有申請過程當中留學機構起到了怎樣的幫助呢？

我本人並不是那麼清楚一個學校一年會招多少博士生或者是博士後，但是一般來說，如果你和你的導師關係非常不錯的話，你有可能會進入一些高年級研究生或者是高年級博士後或者是導師的這樣一個小圈子，當然前提是在你科研已經做得非常好的情況下，你的導師就會跟你談這些事情，他會告訴你他個人的一些social connection，你可以根據這些去知道今年哪個學校又招了哪個新老師，這個新老師會不會帶學生之類的。

我不建議一個學生在沒有完成自己本職科研工作的基礎下去向老師打聽今年這個學校會招多少博士生，或者說又有哪個新老師會加入某個新的研究所，這些都不是那麼好或者是專業的做法。

一般來說國內的GPA是沒有國外的高的，國外的GPA可能是3.9或者是接近4.0，但是國內往往就是3.7、3.8，但是國內學生可能會修一些高階課程，我猜測這可能是我們最後在申請上面也能夠佔有一席之地的原因之一。

在申請的過程當中留學機構主要是教給你應該在什麼時間做什麼樣的事情，以及你怎麼樣去做才能做得更好，更加專業。更重要的事情是，大家在申請過程中往往會比較焦慮，這時候你的mentor可能會幫助你緩解這種焦慮，跟你分享一些之前的同學成功的經驗，給你分享一些近年來申請的情況，並且留學機構可以將很多申請同學聚在一起，這些同學之間相互交流，共享信息，為大家的申請實現互利，合作共贏。

4. 理論物理，量子信息與量子計算方向，申請國外學校的話，您認為是日本好，還是美國好一些？申請的話除了語言成績外，還有哪些是必須的，除了paper，國內的專利的有沒有加分，還有競賽

我猜你說的理論物理應該說的是高能理論，在這個前提下，從近年來發展的勢頭說，美國在這個圈子裡是屬於主導地位的，當然日本的一些研究所也非常的不錯，也有一批非常活躍的物理學家在高能理論，量子計算和量子信息方面起到了比較重要的作用。但是美國一方面研究所比較多，經費比較充足，你的發展空間可能會更大一些。相對來說，在日本你可能會更加專註於你所做的事情，深入地去研究某一個問題，這當然是各有各的好處。

我不太確定專利會不會對理論物理的申請有幫助，從我目前的情況來看，我身邊的同學幾乎沒有在申請的過程中提出利用專利或者是美賽來加分的，大家往往靠的是紮實的科研功底，一個好的GPA，良好的高階課程的分數以及好的文章和好的推薦信，這些才是比較重要的事情。這些專利或者美賽可能會給你錦上添花，但是不一定可以起到決定性的作用

5. 學長你好，請問一下，參加伯克利大學的短期交換項目對日後申請伯克利幫助大嗎？

在短期的交換的這個期間你可能有機會和一些導師去交流你的科研的心得和體會，讓他更好的了解你。如果你能在此期間給他留下一個非常不錯的印象，那麼這種交流會給你的申請一個比較顯著的幫助。但是除此之外我不太清楚這種短期交流作為一個項目本身是否會對你的申請起到一個決定性的加分，畢竟我們今年錄取的這幾個北大的同學中沒有去伯克利交流過，甚至很多人都沒有海外科研的經歷。

本文根據W學長參加中樞教育微信講座整理

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