2019年，對(duì)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)極具魔性的一年，科研成果斐然，截至5月31日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)在Science 發(fā)表了4篇文章，Nature 發(fā)表了4篇，Cell 發(fā)表了1篇。對(duì)于這些成果做一個(gè)系統(tǒng)總結(jié)，非常的有趣，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)在量子力學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)極其突出。

指導(dǎo)單自旋系統(tǒng)的演化對(duì)量子計(jì)算和量子傳感至關(guān)重要。 從理論上研究了量子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，奇偶時(shí)間對(duì)稱的哈密頓量表現(xiàn)出奇異的性質(zhì)。 盡管在經(jīng)典系統(tǒng)中已經(jīng)探索了奇偶時(shí)間對(duì)稱性，但是它在單個(gè)量子系統(tǒng)中的觀察仍然是難以捉摸的。  2019年5月31日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)杜江峰及榮星在Science 在線發(fā)表題為“Observation of parity-time symmetry breaking in a single-spin system”的研究論文，該研究證明非Hermitian物理學(xué)可以在固態(tài)量子系統(tǒng)中找到。該研究開發(fā)了一種稱為擴(kuò)張的方案，將PT對(duì)稱哈密頓量轉(zhuǎn)換為厄米爾式哈密頓量。 這使研究人員能夠用鉆石中的單個(gè)氮空位中心來研究PT對(duì)稱物理學(xué)。 該結(jié)果為開發(fā)和理解量子系統(tǒng)中PT對(duì)稱Hamiltonian的奇異性質(zhì)提供了一個(gè)起點(diǎn)。

皰疹病毒是包膜病毒，在人群中普遍存在，并且導(dǎo)致各種病癥，包括唇皰疹，先天缺陷和癌癥。它們的特征在于偽二十面體衣殼包裹緊密堆積的雙鏈DNA（dsDNA）基因組。皰疹病毒生命周期中的關(guān)鍵過程涉及將ATP驅(qū)動(dòng)的終止酶募集到獨(dú)特的頂端入口以識(shí)別，包裝和切割多聯(lián)體dsDNA，最終產(chǎn)生含有基因組的病毒粒子。雖然已經(jīng)在dsDNA噬菌體中研究了這一過程，但是缺乏基因組包裝的高分辨率原位結(jié)構(gòu)，這阻止了這些多步反應(yīng)的闡明。2019年5月30日，加州大學(xué)洛杉磯分校的Z. Hong Zhou團(tuán)隊(duì)（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)位第一單位，劉云濤為第一作者）在Nature 雜志上發(fā)表了題目為“Cryo-EM structures of herpes simplex virus type1 portal vertex and packaged genome”的研究論文，這項(xiàng)工作解決了先前模糊的HSV-1頂端入口結(jié)構(gòu)，并揭示了通過分子間和分子內(nèi)可塑性來調(diào)節(jié)對(duì)稱性錯(cuò)配。該工作利用冷凍電鏡首次解析了人類皰疹病毒基因組包裝的關(guān)鍵機(jī)制以及病毒的DNA基因組結(jié)構(gòu)，有助于預(yù)防和控制皰疹病毒引發(fā)的多種疾病，并可望改造皰疹病毒用于靶向治療。

2019年5月9日，合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心國(guó)際功能材料量子設(shè)計(jì)中心（ICQD）和物理系的喬振華教授與南方科技大學(xué)張立源教授、新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)楊聲遠(yuǎn)教授、美國(guó)佛羅里達(dá)州立大學(xué)的楊昆教授、麻省理工學(xué)院的Patrick A. Lee教授和布魯海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Genda Gu教授等理論與實(shí)驗(yàn)合作，在碲化鋯（ZrTe5）塊體單晶體材料中首次觀測(cè)到三維量子霍爾效應(yīng)的明確證據(jù)并發(fā)表在Nature，并指出該效應(yīng)可能是由于磁場(chǎng)下相互作用產(chǎn)生的電荷密度波誘導(dǎo)的。南方科技大學(xué)張立源教授、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)喬振華教授和新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)楊聲遠(yuǎn)教授為本文的共同通訊作者；南方科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士生湯方棟和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系博士生任亞飛為共同第一作者。

2019年5月2日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉，范桁及朱曉波等人在Science 在線發(fā)表題為“Strongly correlated quantum walks with a 12-qubit superconducting processor”的研究論文，該研究使用超導(dǎo)量子比特作為具有高保真操作和斷層掃描讀數(shù)的人工原子，在12比特的超導(dǎo)處理器上研究了一個(gè)和兩個(gè)強(qiáng)相關(guān)微波光子的連續(xù)時(shí)間量子行走。有趣的是，該研究觀察到基本量子效應(yīng)，包括疊加態(tài)量子信息的光錐傳播，特別是量子比特對(duì)之間的糾纏，以及時(shí)間演化相關(guān)的奇異行為，表示光子反聚束與有吸引力的相互作用。該研究制備出12個(gè)超導(dǎo)比特的量子多體糾纏態(tài)，不但刷新世界紀(jì)錄，并為進(jìn)一步研究多體動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象和通用量子計(jì)算奠定了基礎(chǔ)；

2019年4月10號(hào)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)薛永泉/張冰研究團(tuán)隊(duì)等人在Nature上在線發(fā)表了題為“A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger”的文章，發(fā)現(xiàn)了首例雙中子星并合形成的磁星所驅(qū)動(dòng)的X射線暫現(xiàn)源，證實(shí)了雙中子星并合直接產(chǎn)物可以是大質(zhì)量毫秒磁星，明確了一系列關(guān)于中子星物態(tài)方程與極高磁場(chǎng)強(qiáng)度等基本物理規(guī)則條件，進(jìn)而深化了對(duì)中子星基本屬性的認(rèn)識(shí)，證實(shí)了之前的理論預(yù)言；

2019年3月29日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)傅堯和尚睿研究團(tuán)隊(duì)在Science發(fā)表Photocatalytic decarboxylative alkylations mediated by triphenylphosphine and sodium iodide的文章。該團(tuán)隊(duì)首次提出了基于可見光激發(fā)的分子間電荷轉(zhuǎn)移用于光氧化還原催化的新概念，發(fā)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單易得、高效環(huán)保的非金屬陰離子復(fù)合物光催化體系，成功實(shí)現(xiàn)了溫和條件的脫羧偶聯(lián)反應(yīng)，突破了傳統(tǒng)反應(yīng)需要貴金屬光催化劑或有機(jī)染料的限制；

2019年2月28日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)薛天，鮑進(jìn)及馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院韓綱共同通訊在Cell 在線發(fā)表題為“Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantennae”的研究論文，該研究開發(fā)了可注射眼球注射光感受器的上轉(zhuǎn)換納米粒子（pbUCNPs）。這些納米顆粒錨定在視網(wǎng)膜光感受器上作為微型NIR光傳感器，以產(chǎn)生具有可忽略的副作用的NIR光圖像視覺；

2019年1月31日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)路軍嶺教授、韋世強(qiáng)教授、楊金龍教授等課題組在Nature發(fā)表了題為“Atomically dispersed iron hydroxide anchored on Pt for preferential oxidation of CO in H2”的文章，利用原子層沉積技術(shù)（ALD），首次設(shè)計(jì)出一種新型Fe1(OH)x-Pt單位點(diǎn)界面催化劑結(jié)構(gòu)，并在低溫高效去除氫氣中微量CO制備高純氫氣方面取得突破性進(jìn)展；

2019年1月18日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉，趙博等人在在Science上發(fā)表了題為“Observation of magnetically tunable Feshbach resonances in ultracold 23Na40K+40K collisions”的研究論文，該研究表明在超低溫下觀察到的原子 - 分子Feshbach共振以極高的分辨率探測(cè)三體勢(shì)能面有助于提高對(duì)超冷碰撞的理解。