量子光机电系统研究进展

课程编码：1800920805J1P0001H 英文名称：Advances in Quantum Opto-Electro-Mechanical Systems 课时：20 学分：1.00 课程属性：高级强化课 主讲教师：张昕

本课程是纳米科学与技术专业的高级强化课，主要介绍量子光机电系统的基础理论和最新研究进展，涵盖微纳传感器、量子测量、量子信息技术应用等多学科内容。通过此课程可获得光机电系统基础理论、实验技术和量子信息技术等相关知识储备。主要内容包括微纳机械系统、微观与宏观振动、微纳机电系统、量子光力学系统、量子光机电系统研究进展等，要求学生掌握量子简谐振子的基本理论、开放量子系统动力学建模、微纳传感技术、量子测量技术，培养学生的多学科交叉思维，并将其应用于纳米科学与技术领域。

量子力学、固体物理、半导体物理与器件

第一章 微纳机械系统 1.0学时 张昕
第1节 微纳机械系统综述
第2节 本课程特点与要点
第二章 微观与宏观振动 5.0学时 张昕
第1节 晶格动力学
第2节 量子简谐振子
第三章 微纳机电系统 7.0学时 张昕
第1节 微机电系统与商业化
第2节 纳机电系统研究进展
第四章 量子光力学系统 5.0学时 张昕
第1节 辐射压力相互作用
第2节 机械运动的线性量子测量
第3节 光与机械运动的相干作用
第4节 悬浮光力学系统
第五章 量子光机电系统研究进展 2.0学时 张昕
第1节 微波至通讯波相干转换
第2节 电路量子声动力学

张昕，中国科学院半导体研究所研究员、博士生导师、入选中国科学院海外高层次人才引进计划。主要基于微纳机电系统（MEMS/NEMS）与量子光力学（Quantum optomechanics）技术，开展极限尺度、极端条件下光-机-电耦合机理及量子传感器件研究，开发出面向国防安全、航空航天、量子信息等领域的具有小尺寸、低功耗、高灵敏、超相干的新型MEMS/NEMS。在超薄纳机电系统的动态调控、高品质因子黏弹性莫尔超晶格纳机电系统、微观声子的基础物理研究等方面取得系列创新性研究成果，共发表学术论文40篇、译著1部、英文专著章节1章，包括Nat. Commun.（3篇），Phys. Rev. X（1篇）, Chem. Soc. Rev.（1篇），ACS Nano（3 篇），Nano. Lett（1篇），Carbon（4篇），Phys. Rev. B（4篇）等，总引用6400余次，H因子为23，其中引用超过200 次的论文有8篇，单篇最高引用超1400 次。相关成果被巴黎高师的LKB实验室、法国CNRS宣传报道。相关成果被写入沈学础院士著作《半导体光谱和光学性质》，原始数据被美国OptiGrate公司产品宣传页采用。与中国科学院半导体研究所谭平恒研究员在《_Encyclopedia of Condensed Matter Physics-2nd_》上撰写章节。与半导体所马稳龙研究员、电子科技大学邓光伟教授著有译著《量子光力学》（2024），图书入选 “十四五” 国家重点出版物出版规划重大工程。主持中国科学院海外高层次人才引进项目、国家自然科学基金面上/青年项目、半导体所青年推进计划和卓越青年学者项目，作为骨干承担中国科学院基础研究领域优秀青年团队、先导（B类）项目、北京市自然科学基金重点专项项目。曾于2015年获中国科学院院长优秀奖，2019年入选英国皇家化学学会top1%高被引中国学者，2020年获康考迪亚大学Post-Doctoral Fellow Top-up Award。