本人主要从事微纳系统中量子光学现象的理论研究，重点关注波导QED（Waveguide QED）和腔QED（Cavity QED）体系的光-物质相互作用机制及其在现代量子技术中的应用。

• 波导QED 研究原子或量子发射体与一维光场（如光纤、纳米光波导、超导传输线）之间的耦合，展现出集体激发、可控光子传输、非马尔可夫效应等独特物理现象。

• 腔QED 研究量子发射体与高品质因子光学或微波腔的耦合，实现强相互作用调控，为量子计算、量子通信和量子模拟提供重要平台。

目前的研究兴趣包括以下几个方面：

(1) 波导QED/腔QED系统中的多原子效应和多光子效应

多个量子发射体在波导或腔场中通过光子进行远程相互作用，形成集体效应，如超辐射（superradiance）、亚辐射（subradiance）及多体纠缠态。这些效应不仅能增强或抑制辐射，还能用于构建鲁棒的量子存储和高效量子网络。此外，多光子散射过程揭示了波导和腔QED系统中的非线性光学特性，如光子束缚态、光子阻塞（photon blockade）、非经典光场态等。理解并操控这些多光子效应对光量子计算和光子间相互作用的调控至关重要。

(2) 基于巨原子的波导QED的新奇量子光学现象

巨原子（Giant Atom）因其尺寸可与波导模式波长相当，在多个空间点同时耦合到波导，从而展现出非偶极效应和非马尔可夫时延反馈效应，为微纳系统量子光学提供了新的范式。例如，巨原子波导QED系统可以实现长程相互作用，并能通过相干干涉完全抑制自发辐射，实现无退相干相干相互作用（decoherence-free interaction），为高保真量子存储、量子计算和量子模拟提供新的方案。

(3) 波导QED/腔QED与多体物理、拓扑物理的结合

波导QED和腔QED系统可用于模拟非平凡的多体量子态，如玻色-哈伯德模型、自旋链模型等，为探索强关联量子体系提供可控实验平台。在拓扑波导系统（如光子晶体波导、微腔阵列）中，研究拓扑保护的光-物质相互作用，为鲁棒的量子信息处理提供新的可能。

这些研究不仅推动波导QED和腔QED在量子计算、量子通信和量子模拟中的应用，也有助于发展新型光-物质相互作用理论，为未来高效量子器件的设计提供理论支撑。

本课题组热忱欢迎对以上及相关领域感兴趣的博士后，博士生，硕士生加入！