弗吉尼亚大学电气与计算机工程：光子学、量子科学与电子技术

弗吉尼亚大学的电气与计算机工程专业以其世界一流的光子学和高频二极管而闻名。这个专业将量子科学、通信和工程紧密地联系在一起，并在超低功耗芯片设计的前沿研究中起到了领导作用。下面我们来看看该专业的研究领域。

首先是材料方面。该专业制造并表征一系列材料，包括铁电体、氧化物、III-V 薄膜、2D 层状材料和纳米结构锭。这些材料的结构和传输特性使它们能够集成到新型电子、热或光学设备中，为电子行业的发展提供了强有力的支撑。

其次是器件和电路领域。该专业在太赫兹器件和电路、微机电元件、超导材料和超越 CMOS 电子产品的设计方面具有很高的专长。他们的研究推动了非布尔计算、生物分子传感、远程传感(射电望远镜)、无线通信和大规模数据存储等领域的发展。

光子学是该专业的另一个重要研究领域。他们在高速、高功率光电二极管和低噪声雪崩光电二极管的光电探测器研究方面处于领先地位。此外，他们还致力于微谐振器以及光子集成电路建模和制造的新兴项目。通过应用激光技术，可以提高光子器件的性能，进而推动光电子行业的发展。

此外，该专业还涉及信息物理系统、控制和机器人技术。他们在自适应和非线性控制、有保证的自主性以及可靠和安全的计算方面具有优势。他们领导着开发各种弹性机器人和网络物理系统的研究，包括主动磁轴承、微电网、空中、地面和水下车辆、医疗设备和手术机器人等。

人工智能和物联网硬件也是该专业的研究重点之一。他们在物联网系统中的应用驱动研究强调自供电系统，利用节能、亚阈值电路设计等技术。他们对内存处理、集成系统设计和先进材料的研究旨在解决人工智能和优化中出现的计算挑战。

最后，该专业还专注于机器学习、信号/图像处理和通信的理论基础研究，以及广泛的应用。他们的研究涵盖生物医学图像分析、智能和安全网络、社交计算和新兴数据存储技术等领域。

除了以上重点研究领域，弗吉尼亚大学的电气与计算机工程专业还在交叉研究领域取得了一定的成果。例如，他们利用机器学习、图像处理和计算模型来应对放射学、生物信息学和移动传感方面的挑战。此外，他们还进行了量子材料与器件的研究，探索新颖的器件概念并阐明纳米级材料结构的非平衡特性。他们还设计了新型材料和设备，用于从纳米到大规模的热能、电能和光伏能转换。而制造创新方面，他们建立了一个开放的成本共享设施，支持微系统领域的广泛研究活动。

总的来说，弗吉尼亚大学的电气与计算机工程专业在光子学、材料、器件和电路、信息物理系统、控制和机器人技术、人工智能和物联网硬件、机器学习、信号/图像处理和通信等方面具有世界一流的研究实力。他们的研究为电子科技的发展和应用提供了重要的支持和推动。

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