物理電子工程學院包含物理系、電子信息技術系、光電子科學與技術系、光電研究所、理論物理研究所、現代通信技術研究所。學院有中科院院士1人，教授27人，博士生導師20人，具有博士學位的教師49人。學院現有物理學（國家基地）、應用物理學、電子信息科學與技術、光信息科學與技術四個本科專業，其中物理學、電子信息科學與技術、光信息科學與技術為山西省品牌專業，光學工程、物理電子學、通訊與信息系統一級學科碩士點，物理學一級學科博士點。
學院擁有光學國家重點學科，量子光學與光量子器件國家重點實驗室，是我國量子光學和量子信息重要的理論與實驗研究和人才培養基地，在國際上有一定影響；理論物理學科是省級重點學科，具有長期的學術積累，取得突出的學術成果，學術帶頭人在國內外有良好的學術聲譽；原子與分子物理學科具有明顯的學科特色，主要從事冷原子、激光光譜前沿研究；凝聚態物理、粒子物理與原子核物理、無線電物理三個學科都有較為優秀的學科帶頭人；光學工程學科擁有山西省工程研究中心，通信與信息系統學科是山西省重點扶持學科。物理實驗教學中心是國家級實驗教學示范中心。同時擁有一個國際級教學團隊和兩門國家級精品課程。
物理學（國家基地）專業介紹：培養掌握物理學的基本理論與方法，具有良好的數學基礎和實驗技能，能在物理學或相關科學技術領域中從事科研、教學、技術和相關的管理工作，學科基礎扎實、富有創新精神、知識面寬、能力強、綜合素質高的有志于從事基礎科學研究和教育事業的優秀人才。考研率達83%。
主要課程：高等數學、力學、熱學、電磁學、光學、數學物理方法、原子物理、理論力學、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理、結構與物性、計算物理、凝聚態物理等。
光信息科學與技術專業介紹：培養具備光信息科學與技術的基本理論、基本知識和基本技能，能在應用光學、光電子學及相關的電子信息科學、計算機科學等領域（特別是光機電一體化產業）從事科學研究、教學、產品設計、生產技術管理工作的專門人才。考研率達25%
主要課程：高等數學、力學、熱學、電磁學、光學、數學物理方法、原子物理、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理、信號與系統、光電子技術基礎、激光原理與技術、應用光學、光纖通信等。
電子信息科學與技術專業介紹：培養具備電子信息科學與技術的基本理論和基本知識，受到嚴格的科學實驗訓練和科學研究的初步訓練，具備計算機科學與技術及相關領域從事科學研究、科技開發、產品設計、生產技術或管理工作的高級專門人才。
主要課程：高等數學、模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術、電路理論系列課程、計算機與網絡技術系列課程、信號與系統、數字信號處理、電磁場理論、微機原理及應用、通信原理、數字圖象處理、多媒體通信技術、程控交換技術等。
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