指导单自旋系统的演化对量子计算和量子传感至关重要。 从理论上研究了量子系统的动力学，奇偶时间对称的哈密顿量表现出奇异的性质。 尽管在经典系统中已经探索了奇偶时间对称性，但是它在单个量子系统中的观察仍然是难以捉摸的。 2019年5月31日，中国科学技术大学杜江峰及荣星在Science 在线发表题为“Observation of parity-time symmetry breaking in a single-spin system”的研究论文，该研究证明非Hermitian物理学可以在固态量子系统中找到。该研究开发了一种称为扩张的方案，将PT对称哈密顿量转换为厄米尔式哈密顿量。 这使研究人员能够用钻石中的单个氮空位中心来研究PT对称物理学。 该结果为开发和理解量子系统中PT对称Hamiltonian的奇异性质提供了一个起点。
疱疹病毒是包膜病毒，在人群中普遍存在，并且导致各种病症，包括唇疱疹，先天缺陷和癌症。它们的特征在于伪二十面体衣壳包裹紧密堆积的双链DNA（dsDNA）基因组。疱疹病毒生命周期中的关键过程涉及将ATP驱动的终止酶募集到独特的顶端入口以识别，包装和切割多联体dsDNA，最终产生含有基因组的病毒粒子。虽然已经在dsDNA噬菌体中研究了这一过程，但是缺乏基因组包装的高分辨率原位结构，这阻止了这些多步反应的阐明。2019年5月30日，加州大学洛杉矶分校的Z. Hong Zhou团队（中国科学技术大学位第一单位，刘云涛为第一作者）在Nature 杂志上发表了题目为“Cryo-EM structures of herpes simplex virus type1 portal vertex and packaged genome”的研究论文，这项工作解决了先前模糊的HSV-1顶端入口结构，并揭示了通过分子间和分子内可塑性来调节对称性错配。该工作利用冷冻电镜首次解析了人类疱疹病毒基因组包装的关键机制以及病毒的DNA基因组结构，有助于预防和控制疱疹病毒引发的多种疾病，并可望改造疱疹病毒用于靶向治疗。
2019年5月9日，合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心（ICQD）和物理系的乔振华教授与南方科技大学张立源教授、新加坡科技设计大学杨声远教授、美国佛罗里达州立大学的杨昆教授、麻省理工学院的Patrick A. Lee教授和布鲁海文国家实验室的Genda Gu教授等理论与实验合作，在碲化锆（ZrTe5）块体单晶体材料中首次观测到三维量子霍尔效应的明确证据并发表在Nature，并指出该效应可能是由于磁场下相互作用产生的电荷密度波诱导的。南方科技大学张立源教授、中国科学技术大学乔振华教授和新加坡科技设计大学杨声远教授为本文的共同通讯作者；南方科学技术大学博士生汤方栋和中国科学技术大学物理系博士生任亚飞为共同第一作者。
2019年5月2日，中国科学技术大学潘建伟，范桁及朱晓波等人在Science 在线发表题为“Strongly correlated quantum walks with a 12-qubit superconducting processor”的研究论文，该研究使用超导量子比特作为具有高保真操作和断层扫描读数的人工原子，在12比特的超导处理器上研究了一个和两个强相关微波光子的连续时间量子行走。有趣的是，该研究观察到基本量子效应，包括叠加态量子信息的光锥传播，特别是量子比特对之间的纠缠，以及时间演化相关的奇异行为，表示光子反聚束与有吸引力的相互作用。该研究制备出12个超导比特的量子多体纠缠态，不但刷新世界纪录，并为进一步研究多体动力学现象和通用量子计算奠定了基础；
2019年4月10号，中国科学技术大学薛永泉/张冰研究团队等人在Nature上在线发表了题为“A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger”的文章，发现了首例双中子星并合形成的磁星所驱动的X射线暂现源，证实了双中子星并合直接产物可以是大质量毫秒磁星，明确了一系列关于中子星物态方程与极高磁场强度等基本物理规则条件，进而深化了对中子星基本属性的认识，证实了之前的理论预言；
2019年3月29日，中国科学技术大学傅尧和尚睿研究团队在Science发表Photocatalytic decarboxylative alkylations mediated by triphenylphosphine and sodium iodide的文章。该团队首次提出了基于可见光激发的分子间电荷转移用于光氧化还原催化的新概念，发现了一种简单易得、高效环保的非金属阴离子复合物光催化体系，成功实现了温和条件的脱羧偶联反应，突破了传统反应需要贵金属光催化剂或有机染料的限制；
2019年2月28日，中国科学技术大学薛天，鲍进及马萨诸塞大学医学院韩纲共同通讯在Cell 在线发表题为“Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantennae”的研究论文，该研究开发了可注射眼球注射光感受器的上转换纳米粒子（pbUCNPs）。这些纳米颗粒锚定在视网膜光感受器上作为微型NIR光传感器，以产生具有可忽略的副作用的NIR光图像视觉；
2019年1月31日，中国科学技术大学路军岭教授、韦世强教授、杨金龙教授等课题组在Nature发表了题为“Atomically dispersed iron hydroxide anchored on Pt for preferential oxidation of CO in H2”的文章，利用原子层沉积技术（ALD），首次设计出一种新型Fe1(OH)x-Pt单位点界面催化剂结构，并在低温高效去除氢气中微量CO制备高纯氢气方面取得突破性进展；
2019年1月18日，中国科学技术大学潘建伟，赵博等人在在Science上发表了题为“Observation of magnetically tunable Feshbach resonances in ultracold 23Na40K+40K collisions”的研究论文，该研究表明在超低温下观察到的原子 - 分子Feshbach共振以极高的分辨率探测三体势能面有助于提高对超冷碰撞的理解。
