科研方向

1、光和人工結構材料的相互作用；

2、量子信息，量子計算，量子傳感和成像；

3、光量子芯片，基于光子芯片的人工智能和機械學習;；

4、納米光學和光電子器件。

研究手段：理論和實驗相結合。

學術成就

多年來一直緻力于光子晶體和低維納米結構的物理特性及其應用研究，探讨利用人工微納結構調控經典和量子光場，并取得了多項創新成果：

1、首次觀測到了光和聲的Zitterbewegung效應，證明了相對論量子力學中一個長期的理論預言，NatureChina的研究亮點專門報道了這一工作,發表在《Nature》上的論文也對這個工作做了很好引用和評述；

2、利用單光子和糾纏雙光子在實驗上首次觀察到了量子Talbot效應，更正了過去人們在量子成像研究方面一些錯誤認識;

3、首次在光子準晶中觀察到了負折射現象，在12重光子準晶中發現了大的絕對光子帶隙，并指出了《Nature》上一篇重要文章的錯誤；

4、通過嚴格數值模拟首先在聲子晶體中觀察到負折射現象，并發現了自旋子的負折射；

5、在無序動力學中率先從理論上揭示出準一維到三維的動力學交叉行為，後被實驗所證實；

6、設計出了光多層石墨烯和拓撲絕緣體材料，通過嚴格數值模拟證明波在這些材料中傳播擁有對應電子系統相類似的特性；

7、觀察到了負的電子能量損失和非線性Smith-Purcell效應，在手征介質表面發現了異常光自旋霍爾效應；

8、率先在鐵磁藕合雙結中發現超過90%的巨隧穿磁電阻，并被實驗證實；

9、利用3D打印技術制備出了metamaterials波基芯片，實現了量子搜索算法；

10、在高維量子系統中通過定量引入可控各向同性噪聲方法，首次實驗上精确驗證了高維操控(steering)效應和噪聲抑制現象。

講授課程

講授了多門本科生和研究生課程，如：《力學》、《高等量子力學》、《基礎物理》、《數理與工程》、《物理前沿選講》等。