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特别研究员

姓名:陈宇辉
所在学科:物理学
职称:特别研究员
联系电话:86-10-68912634
E-mail:stephen.chen@bit.edu.cn
通信地址:北京海淀区中关村南大街5号 新葡萄京娱乐场8455

个人简历

  祖籍广东省吴川市。2008年于中山大学物理科学与工程技术学院获得光学方向学士学位;2013年于中国科学院物理研究所获得博士学位,研究方向为微纳光子学。

工作经历

  2013年6月进入新西兰University of Otago进行博士后研究;2017年8月转为Research Fellow职位。2018年6月进入新葡萄京娱乐场8455工作,任职预聘副教授。

科研方向

  研究领域为光学和凝聚态物理,研究方法以实验为主,同时也涉及相关领域的理论建模和数值计算。主要的研究方向有:

  (1)基于稀土元素的量子光学研究。在稀土元素掺杂的固态材料的体系中,如何通过光学的或者是微波的手段对原子进行有效的操作,开发该体系在量子信息领域的应用。具体包括如何利用掺饵晶体构建单个微波光子到单个可见光光子的量子频率转换器,以及如何利用掺饵晶体构建处于1550 nm通讯波段的量子存储器。

  (2)亚波长尺度的谐振腔环境下的光和物质相互作用。利用超低模式体积微纳光学腔等条件研究光和物质相互作用的基本问题,利用小模式体积的光学腔,可以期望在单原子或者单原子或单分子级别上实现光和物质的相互作用。

学术成就

  主要学术业绩:

  共发表文章18篇,被引751次。其中第一作者或通讯作者文章9篇,包括Physical Review Letters 1篇,Light: Sciences & Applications 1篇,Nano Letters 1篇,以及small 1篇。(详细的文章情况参见:scholar.google.co.nz/citations?user="vIEvAE0AAAAJ&hl=en)。国际会议邀请报告2次,专业杂志New" Journal of Physics, Europhysics Letters, Optics Communications 的审稿人。

  主要学术贡献:

  1. 国际上首次将光学全息的概念引入到表面等离激元体系的波前设计中。使得从2002年兴起的利用表面金属结构进行波前处理的研究变得更加简单和有效。相关工作作为metasurface领域的先驱工作之一,受到了国际同行的广泛关注。申请人利用这一研究方法,研究了光通过一个小孔后的行为这一古老的科学问题,指出光通过金属表明的一个亚波长小孔后可以形成任意给定的光场分布。基于这一原理发表了一系列文章,代表性论文包括 Optics Express 19, 23908 (2011), Light: Sciences & Applications 1, e26 (2012).

  2. 国际上较早开展利用掺铒晶体构建全量子网络的系列工作。构建了从微波到可见光的量子频率转换器是联网量子计算机的关键元件。我们利用光学谐振腔和微波谐振腔来增强光和物质相互作用,提出了一种利用掺铒晶体实现单个微波光子到单个可见光光子的频率转换方法(Phys. Rev. Lett. 113, 203601 (2014))。在实验上我们目前最高实现了量子效率为10-5的转换(arXiv:1712.07735)。

  3. 在微纳光学腔中观察到了由光和物质相互作用导致的光场空间模式分布的改变。在表面等离激元体系中,实现了plasmonic gap resonance和染料分子的强相互作用,并且观察到了存在相互作用条件下的谐振腔模式的空间分布于不存在相互作用条件下的在,变化(Nano Letters 17, 3246(2017))。

  4. 开展系列利用光学增益介质补偿表面等离激元的欧姆损耗的实验研究(Applied Physics Letters 98, 261912 (2011);small 8, 1355–1359 (2012));。

  5. 开展了一系列精确测定铒元素167同位素的超精细基态能级的工作,包括Physical Review B 97, 024419(2018),Physical Review B 94, 075117(2016)等。

  招生信息和学生培养情况:

  每年拟招收1~2名研究生(硕士生、硕博连读生或博士生)。我们在光和物质相互作用这一领域的研究包括实验和理论方向,如果你对我们的工作感兴趣,非常欢迎你跟我们联系。对学生的要求:自觉。

  联系方式:

  Email: stephen.chen@bit.edu.cn

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