Dette kursus giver studerende mulighed for at bidrage til igangværende forskningsprojekter, som er forankret i Quantum and Nanophotonics sektionen på DTU Electro. Projekterne fokuserer på forskellige aspekter af lys-stof vekselvirkninger på nanometer skala, enten ud fra et grundvidenskabeligt eller anvendelsesorienteret perspektiv. Ved at tage aktiv del i disse projekter kan studerende skærpe deres færdigheder og bidrage til løsningen af teknologiske og samfundsmæssige udfordringer forbundet med energiforbrug i optisk kommunikation eller monitorering af f.eks. helbreds- og miljøpåvirkninger. Der er mulighed for både teoretiske og eksperimentelle projekter. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Finde og læse videnskabelig litteratur som baggrundsmateriale.
• Forklare den videnskabelige og samfundsmæssige relevans af projektet.
• Redegøre for state-of-the-art inden for det videnskabelige felt.
• Begrænse omfanget af projektet og formulere en realistisk tidsplan, der tager højde for den studerendes eksisterende kompetencer.
• Planlægge, styre, og udføre et veldefineret forskningsprojekt, hvilket inkluderer justeringer af tidsplanen baseret på projektets fremskridt.
• Forklare approksimationerne ved de fysiske modeller, som bruges i projektet og hvordan de påvirker hvilke konklusioner, der kan drages fra de opnåede data.
• Identificere fejlkilder i måledata (for eksperimentelle projekter) eller simuleringsdata (for teoretiske projekter) og forklare hvordan de påvirker hvilke konklusioner, der rimeligvis kan drages.
• Dokumentere arbejdet i form af en rapport med letforståelige skitser, figurer og grafer med tilhørende fysiske fortolkninger.
• Præsentere arbejdet for publikummer med forskellig baggrund – studiekammerater og erfarne forskere.

Kurset starter med en give de studerende et overblik over de forskellige forskningsområder og projekter. I løbet af den første uge skal de studerende vælge et projekt (individuelt eller i grupper af maksimalt 3 personer). Projekterne falder inden for følgende områder:

Quantum and Laser Photonics(Jesper Mørk, jesm@dtu.dk).
- Nanolasere, kvante-elektrodynamik, topologisk optik, optiske resonatorer.
Metamaterials (Andrei Laurynenka, alav@dtu.dk).
- Meta-overflader, plasmon-fysik, biosensorer, kontrol af lysbølgers form, ikke-lineære effekter.
Quantum Networks (Nika Akopian, nikaak@dtu.dk).
- Multi-qubit komponenter baseret på kvantepunkter, distribution af kvantemekanisk sammenfiltring, kvante-internet.
Nanophotonic Devices (Kresten Yvind, kryv@dtu.dk).
- Materialer og komponenter til optiske integrerede kredsløb, Epitaksi og integrationsteknologi, ikke-lineære effekter, MEMS VCSELs.
Quantum Light Sources (Niels Gregersen, ngre@dtu.dk).
- III-V kvantepunkter, 2D materialer, enkelt-fotonkilder, stærke lys-stof vekselvirkninger.
Structured Electromagnetic Materials (Martijn Wubs, mwubs@dtu.dk).
- Lys-stof vekselvirkninger i 2D materialer, teori inden for kvanteoptisk, kollektive emissionseffekter.
Photonic Nanotechnology (Søren Stobbe, ssto@dtu.dk).
- Nano-elektromekaniske effekter i optik, Casimir kræfter, kvante-emittere, fabrikation på nanometer skala.

I løbet af den tredje uge ligger en obligatorisk ”pitch”-session, hvor hver gruppe præsenterer deres projekt på 5 minutter til et panel bestående af vejlederne og den kursusansvarlige.
I løbet af den sidste uge præsenterer de studerende deres projekter for hinanden og giver feedback.
En skriftlig rapport skal afleveres samtidig med denne præsentation og den mundtlige eksamen består af en præsentation af projektet og rapporten rettet mod vejlederne.
Den samlede karakter er baseret på en helhedsvurdering af præsentationerne og den skriftlige rapport. Kursusmateriale vil blive udleveret af vejlederne. Undervisere:

Jesper Mørk, jesm@dtu.dk
Andrei Laurynenka, alav@dtu.dk
Nika Akopian, nikaak@dtu.dk
Kresten Yvind, kryv@dtu.dk
Niels Gregersen, ngre@dtu.dk
Martijn Wubs, mwubs@dtu.dk
Søren Stobbe, ssto@dtu.dk 04. maj, 2023