年，对于中国科学技术大学极具魔性的一年，科研成果斐然，截至5月31日，中国科学技术大学在Science发表了4篇文章，Nature发表了3篇，Cell发表了1篇。iNature对于这些成果做一个系统总结，非常的有趣，中国科学技术大学在量子力学领域表现极其突出。
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。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“Observationofparity-timesymmetrybreakinginasingle-spinsystem”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。
年5月30日，加州大学洛杉矶分校的Z.HongZhou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-EMstructuresofherpessimplexvirustype1portalvertexandpackagedgenome”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。
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“Stronglycorrelatedquantumwalkswitha12-qubitsuperconductingprocessor”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；
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“Amagnetar-poweredX-raytransientastheaftermathofabinaryneutron-starmerger”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；
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Photocatalyticdecarboxylativealkylationsmediatedbytriphenylphosphineandsodiumiodide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；
年2月28日，中国科学技术大学薛天，初宝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“MammalianNear-InfraredImageVisionthroughInjectableandSelf-PoweredRetinalNanoantennae”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；
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“AtomicallydispersedironhydroxideanchoredonPtforpreferentialoxidationofCOinH2”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；
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“ObservationofmagneticallytunableFeshbachresonancesinultracold23Na40K+40Kcollisions”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。
1.Science：中国科学技术大学在量子力学再取新突破
量子系统的能量学通常由HermitianHamiltonians描述。在经典奇偶时间（PT）-对称系统中探索非Hermitian物理学，为开发具有奇异行为的系统提供了丰富的理论和实验基础。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。
研究人员开发了一种将一般奇偶时间对称哈密顿量扩展为厄米尔式哈密顿量的方法。已经观察到在钻石中具有单个氮空位中心的量子态演变，范围从未破坏的区域到破坏的PT对称性。由于扩张方法的普遍性，该结果为进一步开发和理解量子系统中奇偶时间对称哈密顿量的奇异性质提供了一条途径。
2.Nature：中国科大在揭示人类疱疹病毒的基因组包装机制方面取得重大突破
年5月30日,《自然》杂志在线发表了中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院刘云涛博士、毕国强教授与合作者的研究论文，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。
疱疹病毒在自然界中广泛存在，在感染人体后能够引发多种疾病，包括带状疱疹、出生缺陷、多种免疫系统疾病以及癌症。疱疹病毒包括囊膜、中间体蛋白层、衣壳和基因组四层结构，其中衣壳通常被视为一个正二十面体，其上有一个独特的DNA通道，是病毒基因组进出的地方。在疱疹病毒生命周期中，最关键的过程之一就是将DNA剪切酶“召集”到该DNA通道上，识别、包装和切割双链DNA，最终产生含有基因组的病毒粒子。当病毒基因组在病毒衣壳内装满后，会发出某种信号，从而切除冗余的DNA以完成组装。由于缺乏病毒基因组和衣壳DNA通道的高分辨结构，人们对于病毒粒子的基因组包装过程知之甚少。
利用冷冻电镜解析生物大分子的原子分辨率三维结构已成常态，然而对于疱疹病毒基因组结构以及包装基因组的分子机器（即DNA通道）的结构解析仍旧需要克服诸多困难，例如：1、疱疹病毒颗粒具有巨大的直径，导致对于每个病毒颗粒来说，只有部分区域在冷冻电镜成像时能够很好地处于成像焦平面，极大限制了结构解析的分辨率。2、通常对疱疹病毒结构的解析采用正二十面体对称的重构方式来获得高分辨衣壳结构，但是DNA通道和基因组不符合二十面体对称性。3、DNA具有双螺旋对称，DNA通道蛋白大致具有十二重对称性，而病毒顶点的衣壳蛋白具有五重对称性，这种偶联的对称性不匹配极大地增加了结构解析的复杂度。
人类I型单纯疱疹病毒（HSV-1）DNA通道蛋白的原子分辨率三维结构
为了攻克这一难题，研究人员建立了一套基于连续局部分类和对称性释放的重构方法，有效地从病毒的冷冻电镜照片中重建出DNA通道的原子分辨率结构和大部分基因组的三维结构，发现病毒基因组具有左手超螺旋的缠绕方式和一个无序核心。进而，提出病毒可以通过序列识别和构象传递两种方式感知和传递基因组包装的信号，并发现病毒使用“刚性框架-灵活连接”策略获得不匹配的对称性，这种不对称性导致的棘轮运动可能是病毒DNA转运进出衣壳的结构基础。
理解疱疹病毒DNA转运和基因组包装信号获取和传递的基本规则，一方面有望针对性用于疱疹病毒引起的疾病的预防和控制；另一方面，这些发现有助于对疱疹病毒进行改造，使其成为更实用的载体工具，并用于靶向治疗或大脑神经环路示踪等。此外，病毒这种通过DNA超螺旋组装方式来减轻基因组组装过程中的DNA变形扭矩，对于揭示细胞的基因组组织结构有借鉴意义。
该研究展示了疱症病毒完整的非对称结构，获得了第一个真核生物病毒的DNA通道原子模型，也是第一次探测到DNA在通道里的扭曲状态。审稿人评论说，“作者采用最前沿的局部分类方法对疱疹病毒结构的完美解析，堪称高分辨冷冻电镜三维重建的匠心力作。”
3.Science：超导量子计算在强关联纠缠体系的量子随机行走实验研究中取得重要进展
中国科学技术大学潘建伟、朱晓波和彭承志等组成的超导量子实验团队，联合中国科学院物理研究所范桁等理论小组，开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中。该工作将对未来多体物理现象的模拟以及利用量子随机行走进行通用量子计算研究产生重要影响。这一重要研究成果于5月2日在线发表在国际权威学术期刊《科学》上。
量子随机行走是经典随机行走在量子力学中的拓展，区别于经典随机行走，量子随机行走利用量子叠加态的特性，粒子在格点中游走特性需要用量子力学的波函数统计规律来诠释。量子随机游走本身可以模拟多体物理体系的量子行为，并且理论上最终可用于通用量子计算，因而引发了高度