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原子與分子物理是當代物理學中三個最主要的研究領域（粒子物理、原子分子與光物理（AMO）和凝聚態物理）之一。該學科主要研究原子分子結構、性質、相互作用、運動規律及其與周圍環境的相互作用，對揭示微觀世界的奧秘具有重要貢獻，是現代物理學創立的奠基石和發展的源動力之一。人們在對原子分子物理的探討過程中誕生了激光、原子鐘、核磁共振等很多重要的高新科學技術。隨著科技的不斷發展和進步，依靠現代冷卻技術獲得的超低溫原子，具有其他狀態的物質（如常溫原子）所沒有的誘人優勢。該領域國內外近年來取得了一系列嶄新的研究成果，如玻色－愛因斯坦凝聚、原子激光、精密測量、單原子俘獲及操控技術等，并與凝聚態物理、量子信息與量子計算、生物醫學等方向建立了廣泛而深入的聯系，在物理學研究前沿領域保持著良好的發展勢頭，并在技術上具有誘人的應用前景。

以物理學一級博士點為支撐，學院近年來引進了一批從事該方向研究的優秀青年骨干教師，他們正處于科學研究活躍期，已在原子分子物理、量子光學、超冷原子物理、量子信息與量子計算等領域取得了豐富的科研成果。如：序列朗道-齊納隧穿下的自旋聲子耦合對弗蘭克-康登物理機制的影響、基于腔QED和線性光學的原子團簇態的實現、強磁場對H2+能級和核間距的影響、量子光學中光子網絡的信息與能量傳輸、量子通訊的信道容量與傳輸等。本專業目前已初具規模，具有堅實的教學科研基礎，能夠培養從事原子與分子物理方面教學科研的全面發展的高層次學術型人才。

目前該專業的主要研究方向有：超冷原子分子物理、量子光學、量子信息和量子計算等。主要開設高等量子力學、群論、量子統計物理、量子光學、量子信息和量子計算導論、量子場論、固體理論、計算物理、凝聚態物理學導論等專業課程。近年來共獲得國家自然科學基金項目5項，國際合作項目7項，省部級項目7項。