直博北大量子中心、清华物理系经历和面试题目回忆

1直博北大量子中心、清华物理系经历和面试题目回忆天津大学物理系刘超飞†摘要作者（2011级，2015年毕业）就院校选择、联系导师、面试准备、夏令营经历（附面试题目）等方面讲述了自己成功直博北京大学国际量子材料科学中心（简称“量子中心”）和清华大学物理系的亲身经历，供计划保研的学弟学妹参考。一说明笔者是天津七里台某不知名985学校物理系学生（2011级），成绩排名2/50，六级567，得过国奖，做过“国创”，无paper（这些都很虚，不能代表什么，不过我想是学弟学妹比较关心的事情，罗列出来给学弟学妹增加信心）。之前申请了北大物理学院、清华物理系和中科院物理所的夏令营(2014-7)，有幸获得北大量子中心和清华物理系2015年的直博offer（物理所的参营资格在清北offer下来后放弃了）。先前在“保研论坛”得到很多有用的信息，感觉保研论坛是很好的交流平台，有些精神需要传承，也适逢暑假在家中赋闲，就把自己的直博经历分享一下，供学弟学妹参考。二院校选择笔者本科是天津高校，家乡在安徽，所以考虑保研院校时主要考虑的是清北、中科院物理所（简称“物理所”）和中国科大。刚上大三时就已经明确要直博，这也是物理专业本身很自然的要求。大三下开始，便浏览心仪的高校、科研院所网站主页和招生信息，同时有事没事登一登保研论坛，了解关于夏令营的ABC。笔者认为，目标还是适当高一点。起初我也不敢申清北，总感觉自己专业课学得一塌糊涂，自己很水、很渣。其实，很多时候，可能你并没有你想象得那么糟糕，你所缺乏的，往往只是自信！关于高校和研究所的差别，我了解不多，简单说说自己肤浅的认识吧。1.研究所科研实力明显高于高校。比如，物理所每年在Nature及其子刊发表的文章可以和清华、北大整个学校compete。2.研究所待遇明显好于高校，大约是高校的1.5-2倍左右（据说，物理所博士每月工资4k左右，博四、博五可以到6-8k）。3.相应地，在研究所读博会更辛苦，当然，成果也会更好一些。4.高校比较自由开放，文化气息相对浓厚。至于如何抉择，还是看自己更想要什么吧。三联系导师关于提前联系导师，笔者在直博的整个过程中，并没有太多地感受到联系导师的重要性。不过，普遍的观点是：联系导师很重要！我只介绍下我联系导师的一些经历，供学弟学妹参考。清华物理系的薛其坤，大名鼎鼎，国际著名物理学家。相信学物理的同学都知道，但他†QQ:1550820504E-mail:[e-mail]2现在是清华副校长，行政事务比较多，即便选他做导师，估计见面机会不会太多。况且他的组有6个老师，~30个学生，太大的组我也不太喜欢，就没有考虑。所以，选导师不是说越牛越好，毕竟以后申博后，去高校、研究所谋职位，人家看的是你的publication，不是你的老板。因此，我比较倾向于年轻老板，没有行政职务，专心做学术，同时精力旺盛，在这样的老板手下可以做出一些东西。于是又给物理系王亚愚老师写email。王亚愚是一位很出色的物理学家，普林斯顿博士，去MIT、伯克利做过博后，每年2-3篇PRL，绝对大牛，又年轻（~40岁）。我们系一个学长说，再过几年他能评上院士！王老师方向是STM、高温超导，我很喜欢！说不定博士毕业后还能让他推荐去MIT做博后，想想就激动。不幸的是，我在清华物理系夏令营开营前几天给他发email，他说已经收了2个清华本校的学生，不打算再招了，直截了当。然后，我心灰意冷„„清华那边联系导师就这样了。至此，清华那边也没有我太感兴趣的老师了。P.S.清华物理系中规中矩，系里有规定，不让学生提前联系导师，所以，一般老师对学生邮件的回复都很简短，甚至“绝情”。北大那边，每年招人比较多(160)，所以只要是985，成绩还行基本就录了（个人感觉）。最初我打算让北大保底，随便报一个凝聚态所，去不了清华，就去这个所。也是自己高中那阵儿清华情结的缘故吧。但是我去找我们系主任写推荐信时，他推荐我去量子中心（挂靠在物理学院，直属于北大），话语间流露中千万不要去物理学院的其他单位的意思，否则，你就完蛋了，至少是学术生涯完蛋了（不是老师的原话，意思可以粗俗地这么理解）。我们系主任是我“国创”导师，应该不会坑我。当时我也想：我当然知道量子中心是最好的啊，问题是录不上也没用啊！说白了，还是自己不自信！最终我还是信了系主任的话，报了量子中心。之前在复旦的网站上看到一个北大老师的报告，感觉老师人不错。就在夏令营前不久，那个老师来我们天大作报告，我去听了，nice，老师人很面善，很帅气，很年轻，正是我心仪老板的类型。于是给他写信，他也回了我很多，对我挺感兴趣。北大录了我之后，又找他谈了谈，基本上他决定要我了。这也是我放弃清华offer的主要原因之一。我并没有感受到联系老师的重要性，并不代表不重要！之前和北大老师聊天，他们十分鼓励学生提前和他们联系，最好去北大和他们见一面，因为，他们对你不了解，只看简历，不敢要你啊！如果碰到一些手下缺人的老板，他可以越过面试的committee直接要你，或者他会和面试组打声招呼，让他们录你。所以，联系导师还是蛮重要的。四面试准备说实在的，面试最重要的还是个人平时学习的积累。基本功要扎实，基本概念一定要清晰，不能只会解一些无聊的习题，突击一些很水的考试。很多人，包括我身边成绩很“好看”的同学，也包括大一、大二时候的我，总会有这样一种感觉：学的东西怎么老忘呢？其实，还是没学明白，没学系统，没有经常去思考。比如，量子力学，我提前自学了，但过不久就忘了，确实忘了。但我第二遍自学的时候，我反复思考概念引入的背景、动机、意义，或者一些处理手段使用的原因，等等，你会发现他们是有原因的，不是一些无聊的、为了高大上引入的唬人的东西。比如，你用坐标变换类比表象变换，那么对于表象变换的理解，我相信3你不会忘了；再比如，微扰论，包括定态微扰（简并、非简并）、含时微扰，如果应用到固体物理的能带论的引入，应用到原子吸收电磁波发生能级跃迁，你会发现，这些想忘都难！当然，必要的突击也是必要的。四大力学和固体物理是复习的重点。我感觉，分析力学主要看拉格朗日方程和哈密顿正则方程部分就行；电动力学主要看麦克斯韦方程组，知道各个方程的物理意义，以及真空中和介质中相应的形式；统计物理主要看三大分布和系综；量子力学主要看薛定谔方程、算符、全同粒子等，基本概念一定要清晰；固体物理不好说了，如果是报凝聚态方向，可能只会问固体，所以最好系统地、踏踏实实地学一遍。Aboveall，基本功是最重要的！另外，关于入营前材料准备，个人认为那些都是小事儿，不是重点。不管审材料的是院系的行政人员，还是professor，他们只关心的是本科学校、成绩和专业排名（没办法，很残忍，也不太科学），至于个人陈述、推荐信，给我的感觉是，有就行了，说的过去就行了。Paper、科研经历也只是加分项，相当于附加题。建议没有强迫症的同学不太花太多心思在这些上面（出国材料准备可能跟这不一样，给我的感觉是，出国情商更重要），毕竟基本功才是王道吧！五夏令营经历（附面试题目）北大量子中心那边夏令营就两件事：导师交流和面试。大规模的面试开始前，中心会安排所有导师和营员集中见面，学生选择自己感兴趣的老师交流。建议入营前选好心仪的导师，交流时可以针对性地问一些问题，这是很好了解导师的机会。面试时，是大约6个老师面你一个，面试时间22分钟。步骤是：1.英文自我介绍；2.科普英文文献阅读并翻译；3.专业知识提问（中文）。量子中心的面试还是比较变态的（大牛勿鄙视），问的问题偏怪，答不上来老师不给提示，答上来老师也不点头示意（经常还会哈哈大笑„„）。我报的是凝聚态（实验），下面回忆一下我被问到的问题（老师发问比较口语化，问题经过修饰）：1.从能带角度，解释金属、绝缘体的区别；2.NaCl是什么结构？如果NaCl是非导体，有几个满带？3.解释有效质量的概念，写出表达式；如果电子局域在某一范围，有效质量是多少？如果电子是自由态呢？4.陀螺为什么不会倒？5.类比二极管，用水流设计一个具有单向导通的器件。注意：1.面试过程中，老师一直提示我写在白板上，暗示我要边写边说；2.我强烈地感觉到，老师更关心的是你思考、分析、回答的过程，而不是最终结果；3.一定要自信，不要发虚。清华夏令营比较nice，开营前一天晚上有晚宴，打算招生的老板都会来。据说菜很不错，可惜我当时去北大参加导师交流会，无福消受。第二天开营仪式期间，还准备了好多水果、零食、饮品，可惜我去参加北大的开营仪式了„„面试前会有一天的时间参观老师实验室、和老师交流，提前预约的，有的人预约了七、八个老师，我还天真地以为这样做不好，只约了两个„„建议大家还是多约几个，增进对老师的了解，方便录了以后选老师。接下来就是4面试！清华面试时间是30分钟。清华的老师问的问题比较规矩，答不上来老师还会给提示，也不会哈哈大笑地笑你。面试是5个老师面你一个，一个接一个问，比较守规矩，问题都不难，平时认真学都能答上来。面试步骤：1.中文自我介绍；2.中文专业知识提问。我报的是凝聚态（实验），所以老师问的都是固体物理和量子力学。下面回忆一下我被问到的问题（老师发问比较口语化，问题经过修饰）：1.解释一下费米面的概念；费米面的物理涵义；半导体存在费米面吗？2.从能带角度解释金属、半导体、绝缘体的区别，可以在小黑板上画出来；为什么半导体价带顶的电子会被激发到导带底，而绝缘体不会；3.写出一维谐振子能级；推导各项同性介质中，三维谐振子的能级和波函数；4.写出薛定谔方程（一般形式）；求解态失演化系列问题（讲述求解思路）；5.解释相速度、群速度。当然，老师问的不止这些，其中还穿插许多小问题。当时已经拿到北大的offer，所以清华面试放得很开，表现得很自如，问到我不会的，我直接说：老师，这个我学得不好（^_^）。现在回想起来，当时特别自信，貌似题目都答上来了，一时没答上来的也在老师提示下答出来了，最后被录也很自然了。基于很多比较肤浅的考虑，我选择了北大量子中心（money给得多是重要原因）。夏令营刚结束就跑去找老师，把导师定了。本来还想这个暑假好好休息一下，谁知道导师让我歇一周后直接去北大待到开学，让我熟悉熟悉环境。无所谓了。题外话：不过，读博是一个很痛苦的过程，相信大家也耳濡目染地知道些。我感觉，不能因为想去一个所谓的“名校”而去读博，也不能因为想去找份高薪工作而去读博。毕竟读博要花5年的时间，毕业后也挣不了大钱（年薪30w就烧高香了）；也不是说“名校”毕业用人单位会对你另眼相看，多多提携。希望学弟学妹关于是否直博好好考虑一下再做决定。预祝学弟学妹录取理想的学校、科研院所！