近年来，我们将原子物理、凝聚态物理、以及光学中的诸多概念与性质加以联系与类比，发现超慢光速可以

极大地增强旋子图像（Spinor Image）的自旋-轨道耦合力度，从而为以全光方式调制光子的自旋-轨道耦合提供

了可能。这一发现为将来在慢光介质中实现量子-全光模拟、光子自旋输运、光学拓扑态、以及自旋轨道光学等新

现象与新概念提供了基础，也为操控以存储光图像为基础的量子位元以及高维量子记忆体开辟了新思路。

       在光子自旋角动量与轨道角动量的研究中，重点考虑了以全光方法以及极弱光非线性在周期性介质中调制光子

自旋态与轨道角动量态的方法，及其在全光量子纠缠、量子通信等方面的应用。此外，我们最近也考虑了全光非厄

密结构的光学性质，及其对光量子态的调控机理。 

       在拓扑绝缘体，以及拓扑晶体绝缘体等方面的工作中，发现了磁性掺杂拓扑绝缘体薄膜中的自旋透镜

（Spin Lens）与自旋幻像（Spin Mirage），并且扩宽了拓扑晶体绝缘体材料在螺旋电子学（Helictronics）、

谷电子学（Valleytronics）、应变电子学（Straintronics）等方面的应用。

主要研究成果均发表于国际主流物理学与光学期刊(包括：Physical Review Letters, 

Physical Review A. (Rapid Communications and Regular articles), 

Physical Review B (Rapid Communications and Regular Articles), Optics Letters, Optics Express,  

Applied Physics Letters, Scientific Reports等)，其中多篇文章被物理学顶级期刊Review of Modern Physics中

的综述文章给予正面评价，或被列为Physical Review B编辑推荐文章（Editor’s Suggestion），

或被Nature Photonics选为研究亮点（Research Highlights）。

我们的研究兴趣主要在于新奇材料与结构中的有趣光学与量子效应（包括理论与实验），

并将其应用于量子记忆、量子编码、量子器件等与光子与电子量子信息处理相关的领域。

主要研究方向包括（但不局限于）：

1. 慢光与存储光（Slow and Stored Light）

2. 高维长时间量子记忆（Quantum Memory）

3. 结构光场：涡旋光与矢量光（Optical Vortex and Vector Beams）

4. 全光非厄密光学（All-Optical Non-Hermitian Optics）

5. 光子的自旋轨道耦合及其相关效应 （Spin-Orbit Coupling of Photon）

6. 光学超材料与相干介质的联合量子器件（Optical Metamaterials, Optical Coherent Media, 

and Hybrid Quantum Devices）

7. 石墨烯与拓扑材料中的相干电子输运与量子器件（Coherent Transport of Electron and Quantum Devices 

in Graphene and Topological Materials）

8. 自旋电子光学、谷电子光学、应变电子光学 （Spin-, Valley-, and Strain-based Electron Optics）

每年计划在理论与实验方向招收硕士研究生1-2名，也欢迎对相关领域感兴趣的同学与老师与我联系交流与合作。

电子邮箱：zhaol@buaa.edu.cn