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【原子分子光学方向申请横扫大神为你解析物理申请】继续深造物理学，各个方向应该如何选择？确定方向后又如何择校？如何联系教授和领域内的大牛对话？现在做什么实习/科研能有助于我申请好学校？别急！Pivot老师携手北大横扫大神P学长，为你全方位解析物理方向申请！分享人P学长北大2013级元培物理方向本科原子分子光学方向（AMO）Princeton, MIT, Harvard & Berkeley物理电子博士全奖博士将去MIT的ECS学院现导师是MIT的New clear Science and Engineering方向内容简介：1. 物理学分支及其研究方向2. 理论和实验的区别3. 申请过程介绍4. 四年大学时间规划大家好，我先自我介绍一下吧，我本科是元培学院物理方向的，但是选课一直都是跟着物院选的，所以和物理学院也没有太大的区别。我本科主要有两段科研经历，一是在北大，主要是在光学所做的量子光学方面的理论研究；第二段是在大三的暑假去了美国的UCB做量子计算的理论研究。这两段科研都是比较偏向于实验的实验理论。以后读博士我会去MIT的ECS学院，我的导师是MIT的New clear Science and Engineering方向，以后的研究方向应该是核磁共振的量子模拟，是一个实验研究。今天主要和大家分享三个方面的内容：首先是物理学里面的一些比较具体的分支以及其申请的大概情况，包括理论和实验的对比；其次是申请需要的材料和申请的过程；最后是大学四年我比较推荐的学习及留学准备的安排方式。首先介绍一下物理学和它底下的各个分支。我们都知道物理学的分支有很多，我主要介绍一下本科同学比较热心关注的一些领域吧。最火的是凝聚态，它研究的是固体中的一些物理现象，比较典型的就是多体问题，比如说今年那个获得诺贝尔奖的拓扑材料就属于典型的凝聚态研究，其相关的应用就包括材料学一类。中国的凝聚态我感觉是和其他分支相比最强的一种，所以选择这方面的本科生也非常多，然后，这方面中国的国际地位很高，所以同学们的申请结果也都还不错。然后是AMO方向，全称叫做Atomic, molecular, and optical physics，就是原子分子光物理，它的研究方向比较杂，包括强场物理，就是飞秒激光这一类的；还有一些生物或者是物理的传感；还有一个新兴的，也比较火爆的领域就是量子光学。我就是做量子光学这个方向的。这个方面最近发展比较迅猛，和应用的联系比较紧密，而且AMO的好处是他在国外会在这种Electrical Engineering -EE，还有Applied Physics，还有Physics三个学院都会有，这个可以申请的方向非常宽，申请结果也是相对来说比较好的。基本上就我身边北大和清华的学生来看，基本上都集中在凝聚态和AMO方向。其他的一些领域还包括天文，因为美国好的学校基本上只给中国大陆本科生一个名额，所以申请相对来说比较激烈；还有高能物理，高能物理的理论非常难申，因为最近经费不是很多，然后实验方面的申请情况还可以。还有两个交叉学科的研究，一个是大气物理，还有一个是生物物理，这两个方向到国外的话一般都不属于物理学院，但是对应的学院会非常欢迎有物理背景的学生，所以往年的申请情况也挺不错，但是一般做的人不太多。再给大家详细讲述一下理论和实验的具体的区别，这个可能对于还没有进入科研的同学是不太清楚的，包括我自己当时也是非常盲目，我觉得还是很有必要把它说清楚。理论主要分为三个方向，一个是纯理论，一个是实验理论，还有一个是计算。纯理论就是研究比较基础的世界的原理，一般需要的理论基础比较高深，因为研究和应用离得比较远，所以在美国经费也不是很多，申请纯理论相对来说困难一些，尤其是像高能物理这种最深奥的理论研究的申请就更加困难。这方面中科大的学生申请会相对容易些，因为中科大的纯理论研究方向在国际上的地位是非常高的。然后是实验理论，我做的就是实验理论，它上手比较容易，因为和实验联系比较紧密不会涉及到特别高深的物理或者数学的基础知识。对于申请来说既可以做理论又可以转到实验，所以申请的方向宽度比较宽，申请也比较容易。基本上你要是做实验理论出身的去做实验或者纯理论，这都不会成为你的一个弱点，但是你需要在申请的时候说清楚你为什么要转方向。比如说我在申请的时候就经常被问到“你本科只做过理论，现在为什么要转方向去做实验？”，我给出的理由就是“因为我想做量子技术，而这方面最终的技术就是把这些东西实现，所以我一直都是想做实验的，但是因为本科的时候机会有限，精力也有限，没有这样的机会，但是我想在博士的时候专门做实验，”基本上我这么一说，对面的教授也都接受。实验里的还有一个特点是它的工作相对来说比较简单，你完成一个工作可能不需要特别长的时间，很快就能出成果，发表，或者是到会议做报告，这样对于申请也是有极大的帮助的，所以我觉得实验理论对本科生相对来说是一个理论里面不错的选择。然后还有一个方向就是计算，就是用一些数值和方法来研究物理体系，这个相对来说做的人不是那么的多，但是不管是做实验还是做理论都要涉及到一些相关的计算，所以这个申请道路也很宽，尤其是你要转行，你要去读金融/经济或者是CS的话，做计算是一个非常优秀的背景。然后是实验，实验在上手的也是比较容易的，在动手的过程中去学习，不需要在一开始就要特别高的基础，但是它的工作好不好出就看你的导师了，有的导师喜欢憋一个大新闻，有的导师喜欢刚出一点工作就发表，这个因人而异吧。实验是物理学里面最大的一块，我感觉70%以上的教授都是做实验的，实验在物理学内部的地位也是最高的，就是如果你想发表一个计算或者物理计算的理论一般很难发表在特别高水平的杂志上，那些一般都只接受实验工作。也正因为如此，它的申请机会也是最多的，因为毕竟本身做实验的课题组就很多，然后每一个实验课题组都需要很多的人，所以机会很多，但是转理论的话相对来说不太容易。我感觉对于凝聚态来说在申请时会更注重你的实验技术的背景，但是对于AMO光学方向来说好像不是那么的重要。还需要说的一点就是，在大家进入到科研之前，包括我自己，因为学的课程都是理论，原来都只听说过像爱因斯坦这样的理论大家，所以觉得厉害的人都应去做理论，这也是我当初选择理论的一个原因，但后来发现并不是这样的。在物理学内部还是做实验的人最受到重视，他们做出来的成果一般不太受到质疑，但是理论工作的成果会受到各个方面的质疑，这也就是我以后想去做实验的一个重要原因。所以也算是对还没有选定科研方向或者是想要转科研方向的同学一个提醒吧，还是要多多重视一下实验。关于物理本身就说这么多，然后说一下申请相关的事情。首先，本科学物理的人大概有这么几个出路，一个最主要的就是在相关领域做研究，一般都会读PhD,当然主要还是去读物理的PhD，相关的领域也会有电子、应用物理和材料学，比如说AMO和EE联系就很紧密，这就是我为什么能够申请到MIT的EE的原因。凝聚态和材料联系也非常紧密。还有就是做交叉学科，比如大气和生物的可以转到环境学院或者生物学院做相关的研究，这个从往年的申请结果来看也是没有问题的，而且申请也比较理想。如果完全不做物理的话一般会选择金融、经济，或者是CS-计算机。CS或者金融/经济的话直接读博士可能会困难一些，一般对于从物理转过去的会先读一个硕士，读两年，然后有些可以直接读博士或者就直接工作了。申请硕士方面，物理背景的同学我觉得甚至比本科是金融或者计算机的同学还要有优势一些。然后说一下大家可能最关心的，申请相关的材料以及他们的重要性。因为美国的学校提交材料的要求比较多，又没有一个比较明确的定量的要求，所以申请材料的重要性也很模糊，我是根据自己的申请，还有一些学长的经验，还有和很多国外的老师的沟通总结出来的一个大概的排序。最最最重要的是三封推荐信，三份推荐信要特别注意这三个推荐人的结构，比如说我的推荐信，一个是来自于北大本科生科研的导师，还有一个是来自暑期科研UCB的导师，还有一个是我元培学院的学术导师，前两个人可以证明我的科研能力，最后一个人证明我的学业上的能力。所以我觉得我这三位推荐人的结构排布还是比较合理的。然后，还有一种比较强的结构排布就是三封都来自科研，一个是本科生科研，一个是暑期科研，一个是毕业设计，三个导师写三封推荐信。这里面需要注意一点是来自科研的推荐信要比来自课程的推荐信重要。当然如果你有两封非常好的科研老师的推荐信，第三封来自一位课程老师的话也不会是什么问题。但是如果两封，甚至三封推荐信都是来自教课程的老师，这可能就会成为你的弱点了。你要是申请美国学校的话，他们肯定比较相信美国教授对于学生的判断，尤其是美国比较好的学校对学生的判断。所以，一般来说学生做暑期科研就是为了这个目的能够要到一个美国教授的推荐信，这封推荐信的作用是决定性的，可以说几乎有百分之一百的作用。如果你别的方面做的特别优秀，但是你的暑期科研做的不好，你的导师认为你没有这方面的能力去读博士，那可能申请结果就会很糟糕，我们身边也有很多这样的例子。相反，如果你的GPA，或者论文发表都不是很理想，但是你有一封很强的美国教授的推荐信，那么学校也会认真考虑一下的。其次重要的是论文发表。如果你有一封一作或者是二作的论文发表，证明你经历过一个完整的科研的过程，对于科研的工作规范非常清楚，如果你成为博士的话很快就可以展开工作，出成果，对于这一点，国外的教授也是非常高兴的。我个人认为文章的一作和二作是比较重要的，再后面的作者可能就不是很重要，没有什么含金量了。第三重要的是你的成绩单，每个学校看重的程度不一样，但是可以肯定的一点是他们第一轮要筛掉一批申请者，这个时候GPA就占了很重要的一部分。我个人认为你即便是通过了第一个层次的筛选，到了教授那一关也会比较看重GPA。然后是GRE Sub，物理的专业考试，这个对于中国学生来说基本上都可以拿到满分，但是在这种情况下大家不要认为它就不重要。对于国外的学生GRE满分990分，考到900分以上是非常困难的，所以这个成绩是你的一个很重要的亮点，尤其是当你的GPA不高，或者你来自于一个不是很知名的学校，人家对你的GPA没有概念的时候，如果你可以拿出一个很好的GRE Sub的分数，人家就可以认可你在学业方面的成就。再接下来讲一下可能低年级同学比较关心的GRE和TOEFL的成绩，这两个成绩主要起到一个门槛的作用，什么意思呢，就是说在第一轮它会筛掉一大部分人，但是在之后的审理中是不会有人看的。因为物理是理科，所以对于分数的要求一般也比较低。GRE Verbal一般要求在150以上，写作（我是3分）3.5以上问题都不大。需要注意的是有一些学校对于TOEFL口语有明确的严格的分数线，比如说芝加哥大学的物理学院就要求口语是24+，耶鲁对于口语要求是26+（2017年要求），所以如果没有达到线的话可能就直接被淘汰，不会被考虑了。需要特别提醒的是GRE Sub 和GRE General的成绩有效期都是5年，这个没有问题。TOEFL的成绩有效期是2年，但是，有一些学校会要求你是在入学前两年考的，也就是说你申请前18月之内考的TOEFL。这个一定要注意，如果考的太早的话是不行的。我就是在临近申请的时候才注意到这一点，比如说Berkeley 和 Stanford 都要求是18个月内考的，但是我是在21个月内考的，这就搞的我最后时间非常紧张，很被动，所以在这里我也提醒大家一定要注意这一点。然后还需要提交的是CV-个人简历和PS-个人陈述。CV基本上就是把之前的经历罗列一下，一般也没有特别多的新意，就是方便看你材料的人对你有一个大概的了解。PS的话，我认为重要性不是很大（当然分学校分导师），我的暑期科研导师就跟我说他从来不打开别人的PS去看。当然有一个例外就是，假如你从本科到博士要转一个方向，比如说你从理论转到实验，或者说是从一个领域转到另一个领域，这时候你就要在PS中给出充分的理由来支持你的转型，说明你不是做的不好，而是你有特殊的追求。申请者要把自己的每一项都尽量做好，不要有一项特别低来成为自己的弱点，因为在大家都很好的情况下你要是有一项弱点就会很可能被刷下去。下面跟大家说一下美国学校审核这些材料的过程，应该主要的学校基本上都是这样一个主要的过程。首先是你的材料会被小秘筛查，根据你的GPA和GT成绩会筛掉一大半的人。通过筛查的人会被提交到招生委员会的手里，这是由一个学院的不同方向的导师组成的一个委员会，大家会把通过初审的学生的材料大概看一下，筛选出来比较优秀的学生，然后把材料发给相关研究领域的教授，这个可能就是根据你填写的自己比较感兴趣的导师，然后由这些教授再来仔细看你的申请材料，对你进行一个打分，或者对你进行推荐。然后招生委员会再来汇总这个打分并且做出最终的决定。因为中国国情比较复杂，很多外国的教授对中国的教育模式不是很了解，所以很多学校都会找专门的中国的导师/教授来看中国学生的申请材料。接下来跟大家说一下物理方向美国比较好的大学吧。最好的就是我们所说的六大，就是前六所学校，他们在物理的各个方向基本上都是最好的，他们之间难分伯仲，就要看具体的研究方向了。六大分别是东部三所-普林斯顿大学，MIT和Harvard。西部三所是-Cal Tech,Stanford和 UCB.除此以外还有密歇根大学安娜堡分校，康奈尔大学，耶鲁大学，UCSB，还有芝加哥大学，在物理方面都是非常强的大学，我认为是仅次于六大的水平。这两年北大/清华的学生申请基本上都在这些学校里面，所以申请情况还是比较理想的。尤其是女生，学物理的比较少，物以稀为贵，所以在申请时有比较大的优势，所以女同学一定不要放弃物理这个领域，申到六大的概率非常大。下面说一下大学四年我是怎么过的以及给大家的一些建议。当然每个人有不同的追求，有不同的学习方式，每个人采取的路线可以不一样。我觉得我选择的道路是一条比较中庸，比较平稳，比较容易达到的道路，所以跟大家分享一下。首先是从大一到大二上学期，这段时间一定要学好基础课程，最好能够把英语考试都搞定。上好基础课程就是首先基础课程的数量要足够，对于物理来说你要把四大普物多上一些；其次也要努力提高自己的GPA，保持一个较好的GPA对于以后你申请的压力也会小很多。其中最重要的一门课叫做量子力学，无论你是做凝聚态还是做AMO，“量子力学”都是一门基础的语言。我觉得其他的学不好都没有关系，都可以做科研，都可以在做科研的过程中学习，但是如果量子力学没有学好的话，可能到课题组交流起来都很困难，所以量子力学是最重要的基础。对于其他课程没有必要都全部学完再去做科研。比如说有的人说我要去做AMO是不是要把原子物理激光物理量子光学等课程都学完才可以去做？我认为是没有必要的。我的导师也跟我说过等你把那些课程都学明白再来做科研黄花菜都凉了，这些知识都可以在做的过程中学习，只要你掌握了量子力学这门语言的话，其他东西在做的过程中学习起来是非常快的。对于英语考试我的建议是从最基础的背单词开始，我大一就是花了一年的时间来记单词才去参加TOEFL/GRE考试的。大二下就要开始进入实验室做科研了，一直持续到大三的结束，在这个过程中我建议大家不要选太多太难的课程，这是我的一个惨痛的教训，我在刚进入实验室那个学期还是保持了大一选课的那种强度，选了很多研究生的专业课，搞得我非常疲惫，结果就是GPA也不高，做科研也没有太多的精力，所以那学期就是非常的糟糕。我建议大家在做科研时就把精力集中在科研上，不要觉得自己能力非常强，能同时做好很多事情，一般来说是不太能够干好的。在做科研的时候遇到问题不要怕，要多和导师聊，遇到问题也是一种进展，不要认为只有做出了结果、得出了结论报告才是好的事情，才可以和导师报告。在做科研的过程中遇到任何问题都可以和导师谈，在发现问题解决问题的过程中逐渐进步。大三的下半学期就要开始准备去美国的暑期科研了，这个时候只要心无旁骛地做好科研，最后取得一份比较好的推荐信就可以了。针对找科研项目我不建议采用那种广抛的方式，就是写一封邮件改一个名字然后发给一两百个教授的方式，这样万一你收到的回复率很高的话就会搞得自己很被动，万一得罪了这些人，后面申请审核也还是他们处理的话就得不偿失了。这样而且这种方式你也不太能够细致的了解每一个实验室的风格，如果你选择了一个很坑的导师的话可能对你的申请不但没有帮助反而会有很大的阻碍。大四上学期可以换一个课题组做毕业设计，但我还是留在了原来本研的课题做继续做原来的事情，然后开始准备申请材料，网申，套磁，这些事情尽量早做，不要出现失误，这些虽然不会决定你的水平，但是如果出现失误的话就会搞得很着急。关于套磁，对于物理方向，尤其是六大来说套磁的作用不是很大，我套六大当时基本上都没有人理我，但是申请的情况还可以。可能那些教授平时都比较忙，没有时间根据你个人的情况给你一个细致的回复，一般都会在提交完申请后看到材料了，按照程序做这个决定。但是对于六大以外的学校他们还是很愿意在申请之前和你聊一聊的，我觉得这样还是比较好的，申请之前聊一聊，这样在你申请面试时也不会紧张，而且聊的好的话可以有一些学校保底，在以后的申请过程中会比较踏实一些。好了，我要分享的就是以上这些了，祝各位学弟学妹们在申请中能够事半功倍，马到成功。问答环节1.：申请时怎样给自己定位？GPA和排名哪个更重要？答：肯定是排名的绝对值更高一些，因为每个学校的GPA评分标准不一样，所以排名靠前的优势更大一些。如果排名能占到前20%，申请一般应该没什么问题。2.：排名20%，TOEFL/GRE成绩不高怎么办？答：根据经验，GPA20%肯定没问题，我不知道你说的TOEFL/GRE成绩不高是怎么个不高的定义是什么，按照我刚才说的过了筛选的门槛应该不成问题。如果TOE