系所概况：量子科学与技术研究所拥有原子亚原子结构与量子调控教育部重点实验室、粤港量子物质联合实验室、广东省量子调控工程与材料重点实验室、广东省量子精密测量工程技术研究中心等研究平台，专注于量子科学与技术领域的基础与应用研究，研究方向包括量子计算与量子模拟、量子网络与量子传感、以及超冷原子物理与量子模拟理论。主要以冷原子和超冷原子为载体，发展冷原子调控新技术，解决量子信息技术、物态调控、新奇物态物理机制阐述等重大科学问题，服务国家和大湾区在量子计算、量子通讯、精密测量等领域的重大需求，培养量子科学与技术研究及相关产业发展所需的高端人才。

系所成员：朱诗亮、颜辉、张善超、杜炎雄、梁振涛、李畅、李赛、吕庆先、王云飞、廖开宇、黄巍、温永立、李建锋、刘笑宏、边武、张丹伟、张新定、李志、郑振、张彩霞

系所负责人：张丹伟、张善超

研究方向一：量子计算与量子模拟

研究内容：主要开展可扩展量子计算以及超冷原子量子模拟研究，解决利用原子阵列实现量子计算机、展示量子计算优越性的难题。探索通过超导-原子杂化系统实现量子接口，提高量子计算机扩展性的方案。研究通过超冷原子光晶格系统探索高温超导、拓扑物态以及粒子物理与原子核物理中的新奇物理现象及机制。瞄准可容错的普适量子计算机及专用量子模拟器的研究，攻克一些不能用经典计算机来解决的重大科学问题。

方向成员：朱诗亮、颜辉、张善超、杜炎雄、李赛、梁振涛、吕庆先、李畅

超冷量子简并气体  超导-冷原子复合系统       模拟拓扑真空     模拟BHZ模型和测量了自旋陈数   单原子阵列

研究方向二：量子网络与量子传感

研究内容：主要开展基于冷原子的量子中继研究，研发高品质的量子纠缠光源以及高质量（高读写效率、高保真度、长相干时间）的量子节点，组建量子网络并实现基于光纤传输的长距离信息交换、解决实现分布式量子计算的重大科学问题。开展基于里德堡原子的微波、太赫兹的精密测量研究，突破经典探测的盲区，建立微波量子基准，发展超带宽原子通信，实时太赫兹成像等技术，研发实用化、小型化的原子接收机；掌握领域内核心技术及专利，推动量子精密测量的产业化发展。

方向成员：朱诗亮、颜辉、张善超、廖开宇、王云飞、黄巍、温永立、李建锋、刘笑宏、边武

  高效率量子存储     高效率微波-光波转换       最小作用量原理验证      原子微波电场计   原子太赫兹相机

研究方向三：超冷原子物理与量子模拟理论

研究内容：研究玻色-爱因斯坦凝聚体和简并费米气体，探索超冷原子新奇物态，包括拓扑绝缘态、拓扑超流、人工规范场和自旋轨道耦合效应等。发展解析方法，研究超冷原子气体中的量子少体和多体问题。应用高效数值方法，研究安德森局域化、多体局域化与量子热化、量子信息置乱等量子动力学特性。探索基于超冷原子光晶格和里德堡原子阵列的量子模拟理论，为相关实验研究提供理论支持。开展量子精密测量的基础理论研究，并应用到原子系统。

方向成员：朱诗亮、张丹伟、张新定、李志、郑振、张彩霞

模拟张量磁单极 提出新型拓扑安德森绝缘体   揭示了迁移率环      冷原子多自旋轨道耦合    揭示冷原子的普适散射相移