一级学科中文名称：物理学
英文名称：Physics
学科概况：
高能物理研究所是1981年国务院学位委员会批准的首批博士、硕士学位授予权单位之一，1982年培养出我国改革开放后的第一位博士，1996年物理学被首批批准按一级学科授予学位。物理学学科在岗博士生导师130多人，在多个研究方向具有国际一流的研究实力。
高能物理所是依托大科学装置开展基础研究和应用基础研究的大型综合性研究基地，现有的大型科研设施有北京正负电子对撞机（BEPCII）及北京谱仪（BESIII）、北京同步辐射装置、硬X射线调制望远镜、高海拔宇宙线观测站、中国散裂中子源，正在建设的大型科研装置有江门中微子实验，高能同步辐射光源等。
物理学是高能物理所的优势学科，现有四个二级学科，分别是理论物理、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理和光学。凭借这些优势学科及大科学装置，四个二级学科在高能物理研究所实现了高度的统一。
研究特色与内涵：
高能物理所的物理学研究具有非常鲜明的特点，可以从几个方面来描述：第一是粒子物理研究，包括粒子物理理论研究、粒子物理实验研究、粒子天体物理研究等。不仅关注微小尺度上的粒子物理问题，在加速器上开展粒子物理研究，而且利用宇宙辐射研究发生在宇宙空间中的粒子物理过程，并且对宇宙学尺度上物理学面临的新挑战进行深入研究；第二是粒子物理探测技术研究，基于高能物理实验对探测器、电子学、精密控制等的要求，开展探测技术的研究，并将发展出的技术扩展到高能天体物理、宇宙线、生命科学的研究中，为这些研究提供灵敏的探测和分析手段；第三是以先进射线技术为依托的研究，包括利用同步辐射、中子散射、自由电子激光、核分析技术等开展的凝聚态物理、光学、材料科学、生命科学、环境科学等方面的研究。
得益于这些优势领域和大科学装置，理论物理、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理和光学4个二级学科实现了既互相联系又互相促进的格局，形成了强大的学科发展合力，促进了高能物理所在物理学研究中的不断深入。
培养对象与目标:
主要培养学术型博士和硕士研究生。
硕士应具有比较扎实的理论基础和专门知识，具有初步独立从事科学研究、教学工作以及科技开发的能力。
博士应具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，具有独立从事科学研究，教学工作以及专门技术工作的能力。
理论物理学
二级学科中文名称：理论物理
英文名称：Theoretical physics
一、学科概况
理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。理论物理一方面探索基本粒子的运动规律，同时也探索各种复杂条件下物理规律的表现形式。随着大型强子对撞机LHC的完成，新一代大型天文望远镜的建成，引力波探测实验的推进，以及数个未来的大型实验计划的实施，我们有机会探测到超出标准模型的新物理，精确测量宇宙极早期大爆炸的余辉，研究遥远宇宙空间的黑洞和其它奇异天体。越来越多的实验结果将给理论物理学家更多的启示，我们对自然规律的认识将迈入新的层次。高能所理论物理室，是我国粒子物理与核物理理论最重要的研究基地之一,是科学院一期知识创新工程试点单位。长期以来，与国内外大型加速器上的实验紧密结合，并承担北京正负电子对撞机相关物理的理论研究工作，形成了以唯象研究为主的研究特色。其研究人员具有非常扎实的研究基础，严谨的研究学风，在国际上具有很强的竞争能力。
二、学科内涵与特色
★粒子物理理论：
研究对象是微观世界的基本组分和三种基本相互作用。在电弱相互作用方面，主要研究课题包括重味物理与CP破坏、中微子物理以及TeV能标的新物理唯象学等。在强相互作用方面，主要研究QCD的微扰场论方法及其在重味物理、重夸克偶素物理和对撞机物理中的应用，微扰场论的计算机自动化计算，以及利用格点QCD研究轻强子物理和重味物理，尤其关注胶球、混杂态和多夸克态等奇特强子态。
★原子核物理理论：
高能核物理的主要研究对象是以夸克、胶子为基本自由度组成的强相互作用体系。研究课题包括探讨夸克、胶子如何形成强子，讨论QCD真空中的手征对称性自发破缺机制和色禁闭机制；研究热密环境下由夸克、胶子组成的新的物质形态，以及可能存在于致密星体内部的奇异夸克物质和色超导态；研究新物质形态的热力学性质和输运性质，以及QCD在有限温度密度区间的相结构。
★数学物理理论：
研究内容包括广义相对论、引力与弦论。相对论与引力是天体物理、宇宙学的基础，量子引力试图将二十世纪最成功的两大物理发现广义相对论与量子论统一在一个框架内。具体研究课题包括狭义相对论与广义相对论的一般理论、修正的引力理论、Finsler几何与Finsler引力、量子引力对黑洞物理和极早期宇宙的影响，弦论中的AdS/CFT对应、量子引力的全息性质等。。
★粒子宇宙学理论：
粒子宇宙学是一门交叉学科，它将微观与宇观、极小与极大、粒子物理学与宇宙学结合起来研究暗物质与暗能量的物理本质、宇宙的正反物质不对称的产生机制、中微子宇宙学、宇宙早期的暴涨机制及宇宙的创生和演化规律等。
★强子物理理论：
强子物理理论研究集中在强子的产生、衰变机制，强子内部的夸克-胶子结构和强子谱学，以及可能存在的新强子态方面，从而深入了解强相互作用在非微扰区域的动力学性质。
三、培养对象与目标
培养学术型硕士、博士研究生。
本领域贯彻德、智、体、美、劳全面发展的方针，特别注重研究生在理论物理的综合素质和创新能力培养，全面落实中国科学院研究生院对研究生培养目标的一般要求。
前置学科基础：量子力学、量子场论、粒子物理理论、统计物理、有限温度场论、广义相对论、微分几何、群论、超。
粒子物理与原子核物理
二级学科中文名称：粒子物理与原子核物理
英文名称：Particle Physics and Nuclear Physics
一、学科概况
高能所是1981年国务院学位委员会批准的首批具有博士、硕士学位授予权单位之一，1982年培养出我国第一位理学博士，1996年物理学被首批批准按一级学科授予学位。粒子物理与原子核物理（粒子物理专业和原子核物理专业合并）是首批批准的博士、硕士培养点。
经过30多年的发展，在几代老一辈高能物理学家的努力下，以北京正负电子对撞机等大科学装置为标志，使该学科在国际高能物理学界享有了一席之地，许多该学科的毕业生已成为国内外高能物理学界的中坚力量。同时，该学科研究队伍经过不断优化、整合，形成了一支学历、职称及年龄结构均较为合理的，团结合作、学术思想活跃、发展势头强劲的学术队伍。
本学科在“十一五”期间承担了包括国家自然科学基金、国家重点基础研究计划（“973”计划）、国家高技术研究发展计划（“863”计划）在内的多项国家及省部级科技项目。具有代表性的项目有：北京正负电子对撞机重大改造工程、大亚湾反应堆中微子实验、大型强子对撞机LHC实验、中国散裂中子源等。
研究成果获国家级、省部级科研、教学成果奖多项，并涌现出以全国及中科院优秀博士论文、中科院院长特别奖等为代表的获奖群体。
粒子物理与原子核物理一直处于物质科学的最前沿。本学科依托于国家大科学工程的背景，努力在粒子物理与原子核物理前沿理论的研究和关键技术的预研上作好人才和技术储备，满足国家发展大科学装置的战略需求，其研究方法和实验技术发展在国民经济生活以及在各基础学科研究的许多领域，如原子能、医学、同步辐射、工业探伤、无接触测量、环保、地质探矿、微量分析等都有广泛的应用前景。
二、学科内涵与特色
本学科涵盖粒子物理学和原子核物理学。粒子物理学（particlephysics）研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构、性质，和在很高能量下这些物质相互转化及其产生原因和规律的物理学分支，又称高能物理学。在粒子物理学的深层次探索活动中，粒子加速器、探测手段、数据获取和处理以及计算技术的应用不断发展，既带来粒子物理本身的进展，也促进整个科学技术的发展。原子核物理学（nuclearphysics）又称核物理学，是20世纪新建立的一个物理学分支。它研究原子核的结构和变化规律，射线束的产生、探测和分析技术，以及同核能、核技术应用有关的物理问题。
本学科主要有10个研究方向：
★粒子物理实验
通常也称为高能物理实验，主要是利用各种可能的手段研究物质基本结构和相互作用性质。可概括为粒子源、探测器和数据分析三个组成部分，其特点是高事例率、大数据处理和大型仪器设备管理。当前，新一代粒子物理实验的三个研究前沿是：加速器物理实验的高能量研究、高亮度研究与非加速器物理实验研究。以高能所为主进行的高能物理实验有北京谱仪实验和中微子实验。
★探测器物理
主要是对粒子与物质相互作用、以及粒子探测方法的深入研究，是粒子物理、核物理、粒子天体物理等研究的基础。高能所主要开展以下几方面的探测器物理研究：1）气体探测器；2）闪烁探测器；3）半导体探测器；4）低本底探测技术和中微子探测器。
★高能物理计算
针对高能物理等一大批实际应用的需求，在借助各种数值计算方法的基础上，结合了高能物理实验和理论物理学的成果，满足科学数据呈数量级增长对计算技术提出的要求，高能所一直开展高性能计算方面的研究与应用，主要的研究内容包括：集群计算、网格计算、志愿计算、海量存储。
★宇宙线物理
利用地面宇宙线观测站址，发展大气簇射观测技术；利用多种手段提高荷电粒子和？射线的识别能力，提高？射线观测灵敏度，研究天体的甚高能和极高能？射线辐射；精确测量原初宇宙线能谱和成分，研究不同能段宇宙线的起源和加速机制，研究宇宙线在银河系内的传播过程以及和星际（或星系际）介质的相互作用，以解决宇宙高能宇宙线起源。
★高能天体物理
以各种天文卫星的观测数据分析为基础，充分利用观测技术、数据处理技术、天体物理知识和粒子物理理论相结合的研究环境，重点开展围绕黑洞、中子星、磁星、伽玛射线暴、超新星等天体的研究。以基础研究为牵引，发展新的探测技术，提出新的大型空间科学实验，以空间X射线探测作为主要观测手段，推动我国空间高能天文观测研究进入世界前沿，同时满足国家安全和空间探测等重大需求。
★粒子加速器物理
粒子加速器不仅作为高能物理研究的工具，随高能物理的发展而向高能量方向发展，而且较小、较低能量的加速器，同样在基础研究和多学科领域有着广泛的应用，如高功率生成应用，自由电子激光与相干辐射，医学治疗与医学检查，环境保护应用，军事科学等。粒子加速物理和技术，不仅对于本学科的发展，起着关键的作用，而且对于高能物理、核物理及其他应用学科的发展，也起着举足轻重的作用。可以说，粒子加速器对于自然科学的发展，人类社会的进步，都起到了无可替代的重要作用。
★核分析、核成像技术及其应用
核分析、核成像方法是基于粒子与物质相互作用基本原理，采用核物理实验技术以特征值、谱学或成像等方式分析研究物质元素组分和结构的核技术组成部分。其应用范围包括材料、能源、环境、生命科学、空间探测、地质考古、以及核安全监测等领域。主要研究内容包括方法学研究、新型探测器研制、成像电子学研究、谱学分析及成像算法研究、图像重建及后处理方法研究，在健康、环境、能源等领域的应用研究。
★同步辐射技术方法
北京同步辐射装置（BSRF）建成于1991年，经过两次升级改造，是目前中国大陆唯一运行的硬X射线同步辐射装置。除了为本国甚至全世界的科学研究提供实验条件，其研究领域涵盖了物理、纳米科学、材料科学、化学化工、生命科学、资源环境、医学等，同时BSRF也开展具有特色的研究工作，如蛋白质晶体学、纳米材料、X射线相位衬度成像等研究。
★材料物性研究
研究各种材料的物理化学性质，材料物性包括几何构型、电子结构、磁学性质，晶格振动和力学响应等方面。高能所目前主要开展碳纳米材料、工业纳米材料、纳米药物，以及重金属的生物效应、毒理学与医学应用的综合研究。
★中子物理与技术
通过加速器加速的高能质子脉冲轰击重金属等靶体，通过散裂反应产生大量中子，并用慢化器将其慢化成适合中子散射用的慢中子脉冲。中子与样品作用后，利用多空间分布的中子探测器进行探测，通过对散射后中子能量、动量和自旋的分析，得到样品原子/分子的位置及其运动模式。高能所散裂中子源按应用方向主要提供几个领域的研究：量子和无序材料，材料科学和工程应力应变测量，能源与环境科学等。
三、培养对象与目标
主要培养学术型博士和硕士研究生。
硕士学位获得者应具有比较扎实的粒子物理与原子核物理的理论基础和专门知识，具有初步独立从事科学研究、教学工作以及科技开发的能力。
博士学位获得者应具有粒子物理与原子核物理专业坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，具有独立从事科学研究，教学工作以及专门技术工作的能力。
凝聚态物理
二级学科中文名称：凝聚态物理
英文名称：CondensedMatterPhysics
一、学科概况
1981年11月26日，高能物理研究所成为国务院批准的首批151个具有博士学位授予权的单位之一，其中博士学位授予单位的学科、专业点812个。凝聚态物理在2002年4月增列为博士和硕士学科点。
凝聚态物理具有很强的教学、科研实验室硬软件平台等条件，除了北京同步辐射装置的15个实验站、高能同步辐射光源，还建立了蛋白质晶体学实验室、纳米材料制备实验室、光学实验室、自动化控制实验室等。
二、学科内涵与特色
本学科培养点立足于北京正负电子对撞机国家实验室的北京同步辐射装置、高能同步辐射光源，根据大科学装置上科学研究必须遵循的“仪器、设备、方法”紧密结合的规律，发展先进的实验技术和方法，为物理、化学、材料、生物、医学、环境等各个学科的前沿研究提供支持，同时开展材料结构、生物大分子结构、极端条件下的物性等研究，保证所发展的实验技术和方法能够真正解决各学科研究中遇到的问题。经过多年的学科凝练和发展，本学科培养点形成了如下的主要研究方向：
（1）同步辐射应用及实验方法研究
同步辐射具有高亮度、准直性、
相干性、宽能量波段和偏振性等优异特性，提供谱学、显微成像和软X 光散射等多种实验手段。我们依托北京同步辐射装置推动同步辐射实验技术在材料、生命、环境和纳米等学科中的深入应用；发展基于同步辐射的新实验技术和平台。先进的同步辐射装置、一流的实验技术方法以及适合的数据分析方法，是研究复杂体系的几何和电子结构等物理基础研究和物质功能团催化、磁性等应用研究必不可少的组成部分。
（2）核技术方法物质结构研究
本研究方向侧重于利用核技术方法研究物质体系的电子结构，具有高分辨、多视角、综合性的特色。这些具有鲜明特色的实验研究使该方向在学术上具有独特的地位。从核技术开展物质电子结构研究的实验方法的完整性和实验模式的全面性角度看，在国内目前独此一家。由于可用于研究同一个问题的实验方法和模式的多样性，能够获得大量在实验室光源条件下无法得到的信息，对于问题的理解和描述更为完整和准确。
（3）蛋白质结构及功能研究
研究蛋白质以及其它生物大分子结构和功能的结构生物学迅猛发展。本研究方向依托北京同步辐射装置，致力于：1）蛋白质晶体学结构解析的方法学研究；2）生物大分子（特别是接近生理状态溶液中的生物分子）结构和功能的方法学研究。本方向遵循 “仪器、方法和应用”紧密结合的原则，在方法学研究过程中与具体的生物学前沿课题紧密结合。方法上的领先保证了生物学研究的进展，在生物学课题中的应用保证了方法学研究的实用性。
（4）新材料的同步辐射研究
本方向主要研究内容包括新材料的制备和结构性能的同步辐射技术表征。新材料的制备包括各种化学和物理方法。决定材料性能的结构可利用同步辐射技术（X射线衍射、吸收、散射、荧光以及光电子能谱等）进行全方位（电子结构、原子近邻结构、结晶长程结构、纳米尺度结构、界面表面、元素分布等）的表征，还可方便实现材料结构的原位实时研究。利用先进的同步辐射技术对新材料进行原位实时的多种尺度结构研究是本方向的重要特色。
（5）极端条件下的物性研究
极端条件下物质将呈现出一系列全新的性质，是凝聚态物理的新型研究方向。同步辐射的优异特性提供了研究极端条件下物质原子、电子、声子等结构的重要技术。本方向基于同步辐射衍射、散射、成像等多种技术，开展高压、高温、强磁场等极端条件下的物性研究，从实验技术、数据处理方法的发展，到具有重要科学及应用意义的具体科学问题的探索，为极端条件下基本物理过程的理解、新材料的研发等重要基础科学和实际应用研究提供指导。
（6）中子散射应用及实验方法
通过加速器加速的高能质子脉冲轰击重金属等靶体，通过散裂反应产生大量中子，并用慢化器将其慢化成适合中子散射用的慢中子脉冲。中子与样品作用后，利用多空间分布的中子探测器进行探测，通过对散射后中子能量、动量和自旋的分析，得到样品原子/分子的位置及其运动模式。高能所散裂中子源按应用方向主要提供几个领域的研究：量子和无序材料，材料科学和工程应力应变测量，能源与环境科学等。
三、培养对象与目标
本专业培养学术型博士和硕士研究生。招生对象为大学物理学、应用物理学、光学专业的本科毕业生，要求学生具有扎实的实验基础和动手能力。
凝聚态物理学科培养点主要开展基于同步辐射等大科学装置的实验方法研究，以及相关的物质结构研究。本学科培养点开展的研究注重“仪器、设备、应用”三个方面的结合，即发展先进的实验技术以解决前沿的科学问题，开展前沿的科学研究确保实验技术的先进性和实用性。在研究过程中，与国际上多个同步辐射实验，如欧洲同步辐射装置，美国能源部属下的各个国家实验室建立了良好的合作关系。
本学科培养点培养了我国同步辐射应用大批专业人才，毕业学生在新建的上海光源以及国外的同步辐射装置上发挥了重要的作用。
光学
二级学科中文名称：光学
英文名称： Optics
一、学科概况
高能物理研究所是从事粒子物理研究、先进加速器技术研究与开发应用、先进射线技术研究及应用的大型综合性研究基地。大科学装置的建设与应用是其显著特点和主要工作内容。北京同步辐射装置作为北京正负电子对撞机重要组成部分，依托自身大科学装置的优势，对我国基础科学与应用科学的发展起着重要的推动和支撑作用。
围绕同步辐射理论和应用的光学学科始终是高能物理研究所物理学科的重要组成部分，同时也是高能物理研究所物理学科的优势学科之一。1990年，北京同步辐射装置建成并投入使用以来，光学学科伴随着同步辐射应用的日益推广而获得不断发展，取得了许多重要的科研成果。目前北京同步辐射装置共建有16个光束线和实验站，此外还有专业的晶体实验室、光学实验室、X射线探测器实验室等。
二、学科内涵与特色
本学科针对同步辐射光源特点和需求，跟踪同步辐射光学前沿发展，学习同步辐射尤其是X射线的基础知识和理论，围绕其产生、传输、调制、探测以及应用等方面开展先进理论、技术、方法和关键部件的研究。
目前学科专业方向和具体研究内容主要包括以下几个方面：
1、同步辐射探测技术
针对同步辐射实验高空间分辨、时间分辨、能量分辨以及高计数率等前沿需求，结合半导体工艺、集成电路设计、封装工艺、计算机技术等最新成果，研制各种特定优化及复合型X射线探测器，为我国先进光源的性能发挥提供重要保证；同时围绕标定平台与标定基准等开展研究。
2、先进光源理论、技术和应用
本方向将以先进光源出光机理等相关理论，出光核心部件插入件系统的理论、关键技术极其相关设备的研制等为主要研究方向。
3、X射线成像理论及方法
本方向以X射线成像新原理、新方法及应用为主要研究内容，分三个方面：（1）X射线医疗相位CT理论和方法研究；（2）X射线纳米分辨相位CT理论和方法研究；（3）开展X射线成像新原理、新方法和新技术探索。
4、同步辐射光学技术及应用
本方向主要针对X射线传输过程中的单色、聚焦等调制技术以及关键部件设计和性能分析优化等开展研究，并应用到成像、束线传输以及光学元件性能检测与表征等方面。
三、培养对象与目标
本学科培养光学专业的硕士和博士，招生对象为大学物理学和光学专业的本科毕业生，学生除了需要具备良好的专业知识外，还应该具有较强的动手能力和实验基础。学生的培养以德智体全面发展为宗旨，注重提升学生的专业素质和科研能力。
本学科的人才培养目标是：具有扎实的光学理论基础和宽广的专业知识体系，熟练掌握光学的理论、方法、技术和应用并能有机结合，相互交融。了解国际发展前沿，并能针对科学目标独立开展研究工作，具有较强的攻关和创新能力。