按照一级学科招收硕士研究生。本专业设置有“理论物理”、“凝聚态物理”、“光学”和“量子光学与量子信息”四个大的研究方向。“理论物理”主要研究非线性系统与混沌、复杂网络、网络博弈以及混沌在加密通讯中的应用等。“凝聚态物理”主要研究薄膜物理、纳米材料和科学、光电子器件等。“光学”主要研究表面等离子体光学、非线性光学器件等。“量子光学与量子信息”主要研究量子信息与量子计算、量子通信理论及实验、单光子器件、基于人工原子和微腔系统的动力学理论等。
学科建设方面，除依托于“信息光子学与光通信国家重点实验室”外，学院还投入近1000万建设了公共科研平台，包含6台单价在30万元以上的大型科研仪器。近年来，本专业教师承担和完成了包括973计划、国家自然科学基金重点项目在内的国家（省部）级项目数十项，发表SCI收录论文250余篇，部分研究成果发表在Physical Review Letters、Nano Letters、Optical Letters等国际一流杂志上。大量的科研项目与良好的实验条件为本专业学生创造了充分参与物理学研究、直接接触和学习物理学学科前沿知识领域的机会，使学生具有更强的实践能力和就业竞争力。