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目前的主要研究方向包括：光和人工结构材料的相互作用；量子信息, 量子计算, 量子传感和成像；光量子芯片，基于光子芯片的人工智能和机械学习；纳米光学和光电子器件；基于经典电路的物态调控研究等。

科技部国家重点研发计划首席科学家、全球高被引学者，2008年入选国家杰出青年科学基金支持计划。长期从事光子晶体和低维纳米结构的物理特性及其应用研究，探讨利用人工微结构调控经典和量子光场，取得了多项创新成果。在国内外核心期刊上发表论文300余篇，研究成果曾被Physics Web、Phys. World、ScienceNews等专门报道。

1998年5月至2002年7月在香港科技大学物理系作访问学者从事博士后研究, 2002年8月至2011年9月任北京师范大学物理系教授、博士生导师，2011年10月调入北京理工大学物理学院工作，现为北京理工大学特聘教授、纳米光子学与超精密光电系统北京市重点实验室主任。