基本情况

研究员(2016)，博士生导师(2013),

Email：zyxue83 at 163.com; zyxue at scnu.edu.cn

个人主页：http://staff.scnu.edu.cn/zyxue

研究团队

博士后：刘佳，张程贤

博士生：陈涛；李赛，丁成赟；梁艳，冀丽娜；沈普

硕士生：2018级：谢文鑫，薛静；2019级：陈梅雅，贺郅程；

   2020级：刘启沛，刘晓庆，谢旭丹，袁伟平；

本科生：2017级：官紫妍，吴奕璇；2018级黄子珊，梁铭杰，方明月；

   2019级：林婷，刘昕鑫，李泽，谢扬  

每年招收本科生2-3人；在理论物理和物理电子学专业招收硕博研究生3-4名，常年招聘博士后。

研究方向

  从事量子信息科学领域的研究，主要方向为基于固态量子体系的几何量子计算和拓扑量子模拟，即利用量子光学中光与物理相互作用的一般理论，调控超导量子线路中的相互作用哈密顿量，应用于容错量子计算和拓扑量子模拟的研究。关于量子信息科学的更多介绍可参见“量子科学ABC”微信公众号的“精华合集”栏目。

   我们研究注重理论和实验相结合，取得了一些有意义的研究成果。现正主持国家和省级科研项目各1项，已完成国家级项目2项，省级项目1项。2016年以来，第一/通讯作者论文Phys. Rev. Lett. 3篇，npj Quanutm Inf. 2篇，Phys. Rev. Appl. 7篇，Phys. Rev. A 8篇。

科研项目

[5] 2019-2022，主持，国家自然科学基金（面上）：基于线路量子电动力学的容错量子计算研究。 

[4] 2019-2023，主持，广东省重大专项（子课题）：基于超导量子电路的专用量子计算机研究（南方科大）。

[3] 2013-2017，主持，科技部973项目（子课题）：基于自旋量子调控的固态量子计算研究（中国科大）。 

[2] 2011-2013，主持，国家自然科学基金（青年）：几何与拓扑相位及其在容错量子计算中的应用。

[1] 2010-2012，主持，广东省自然科学基金项目（博士启动）：拓扑量子计算及其在固态系统中的物理实现。

近期科研论文(#共同第一作者，*通讯作者)

Preprint

[6]  Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates with Two Dark Paths in a Trapped 

Ion, M.-Z. Ai#, S. Li#, R. He, Z.-Y. Xue*, J.-M. Cui*, Y.-F. Huang*, C.-F. Li*, and G.-C. Guo, arXiv:2101.07483. 

[5] Holonomic protected charge qubits coupled via a superconducting resonator,

C. Zhang, G. X. Chan, X. Wang*, and Z.-Y. Xue*, arXiv:2012.14129.

[4] Dynamically Corrected Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates,

S. Li and Z.-Y. Xue*, arXiv:2012.09034.

[3] Interaction induced non-reciprocal many-body quantum transport, 

S. Li, T. Chen, J. Liu*, and Z.-Y. Xue*, arXiv:2004.05826.

[2] Microwave driven geometric quantum computation on semiconductor charge qubits, 

C. Zhang, T. Chen, X. Wang*, and Z.-Y. Xue*, arXiv:2004.0021.

[1] Brachistochronic Non-Adiabatic Holonomic Quantum Control, 

B.-J. Liu, Z.-Y. Xue*, and M.-H. Yung*, arXiv:2001.05182；南大超导体系实验验证[arXiv:2004.10364]。

2021

[1] Faithful Simulation and Detection of Quantum Spin Hall Effect on Superconducting Circuits, 

J. Liu, J.-Y. Cao, G. Chen*, and Z.-Y. Xue*, Quantum Engineering, (2021); arXiv:1909.03674. 

2020

[10] Experimental Implementation of Universal Nonadiabatic Geometric Quantum Gates in a Superconducting Circuit, 

Y. Xu#, Z. Hua#, T. Chen#, X. Pan, X. Li, J. Han, W. Cai, Y. Ma, H. Wang, Y. P. Song, Z.-Y. Xue*, and L. Sun*, 

Phys. Rev. Lett. 124, 230503 (2020).

[9] High-fidelity and robust geometric quantum gates that outperform dynamical ones, 

T. Chen and Z.-Y. Xue*,  Phys. Rev. Appl. 14, 064009 (2020).

[8] Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates with Optimal Control in a Trapped Ion, 

M.-Z. Ai, S. Li, Z. Hou, R. He, Z.-H. Qian, Z.-Y. Xue*, J.-M. Cui*, Y.-F. Huang*, C.-F. Li*, and G.-C. Guo,  

Phys. Rev. Appl. 14, 054062 (2020).

[7] Robust and Fast Holonomic Quantum Gates with Encoding on Superconducting Circuits, 

T. Chen, P. Shen, and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. Appl. 14, 034038 (2020).

[6] Synthetic gauge field and chiral physics on two-leg superconducting circuits, 

X. Guan*, Y. Feng, Z.-Y. Xue*, G. Chen*, and S. Jia,  Phys. Rev. A 102, 032610 (2020).

[5] Fast geometric quantum computation with optimal control on superconducting circuits, 

J. Xu#, S. Li#, T. Chen, and Z.-Y. Xue*, Front. Phys. (Beijing) 15, 41503 (2020). [封面论文]

[4] High-fidelity geometric gate for silicon-based spin qubits, 

C. Zhang, T. Chen, S. Li, X. Wang*, and Z.-Y. Xue*,  Phys. Rev. A 101, 052302 (2020).

[3] Detecting non-Abelian statistics of topological states on a chain of superconducting circuits, 

J.-Y. Cao, J. Liu*, L. B. Shao*, and Z.-Y. Xue*,  Phys. Rev. A 101, 022313 (2020).

[2] Fast holonomic quantum computation on superconducting circuits with optimal control, 

S. Li, T. Chen, and Z.-Y. Xue*, Adv. Quantum Technol. 3, 2000001 (2020)；

中科大离子阱[PRApplied 14, 054062 (2020)]和NV色心体系实验验证。 

[1] Quantum Secure Multiparty Computation with Symmetric Boolean Functions, 

H. Cao, W. Ma*, G. Liu, L. Lv, and Z.-Y. Xue*, Chin. Phys. Lett. 37, 050303 (2020).

2019

[6] Plug-and-Play Approach to Nonadiabatic Geometric Quantum Gates,

B.-J. Liu, X.-K. Song, Z.-Y. Xue*, X. Wang*, and M.-H. Yung*, Phys. Rev. Lett. 123, 100501 (2019)；

综述论文[RMP 91, 045001 (2019)]的重点引用与正面评论；南科大超导体系实验验证[PRL 122，080501 (2019)]。

[5] Synthetic spin-orbit coupling and topological polaritons in Janeys-Cummings lattices, 

F.-L. Gu, J. Liu, F. Mei*, S. Jia, D.-W. Zhang, and Z.-Y. Xue*, npj Quantum Inf. 5, 36 (2019).

[4] Single-Loop and Composite-Loop Realization of Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates in a Decoherence-Free Subspace,  Z. Zhu#, T. Chen#, X. Yang, J. Bian, Z.-Y. Xue*, and X. Peng*, Phys. Rev. Appl. 12, 024024 (2019).

[3] Scalable nonadiabatic holonomic quantum computation on a superconducting qubit lattice, 

L.-N. Ji#, T. Chen#, and Z.-Y. Xue*,  Phys. Rev. A 100, 062312 (2019).

[2] Single-step multipartite entangled states generation from coupled circuit cavities, 

X.-T. Mo and Z.-Y. Xue*, Front. Phys. (Beijing) 14, 31602 (2019).

[1] Fast hybrid quantum state transfer and entanglement generation via no transition passage, 

J. Zhou*, S. Li, T. Chen, and Z.-Y. Xue*, Ann. Phys. (Berlin) 531, 1800402 (2019).

2018

[6] Single-Loop Realization of Arbitrary Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates in a Superconducting Circuit, 

Y. Xu, W. Cai, Y. Ma, X. Mu, L. Hu, T. Chen, H. Wang, Y. P. Song, Z.-Y. Xue*, Z.-Q. Yin*, and L. Sun*, 

Phys. Rev. Lett. 121, 110501 (2018).

[5] Nonadiabatic Geometric Quantum Computation with Parametrically Tunable Coupling, 

T. Chen and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. Appl. 10, 054051 (2018)；清华超导实验验证[PRL 124, 230503 (2020)].

[4] Perfect Quantum State Transfer in a Superconducting Qubit Chain with Parametrically Tunable Couplings, 

X. Li#, Y. Ma#, J. Han, T. Chen, Y. Xu, W. Cai, H. Wang, Y. P. Song, Z.-Y. Xue*, Z.-Q. Yin*, and L. Sun*, 

Phys. Rev. Appl. 10, 054009 (2018).

[3] Nonadiabatic holonomic quantum computation on coupled transmons with ancillaries, 

T. Chen, J. Zhang, and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. A 98, 052314 (2018).

[2] Implementing universal nonadiabatic holonomic quantum gates with transmons, 

Z.-P. Hong#, B.-J. Liu#, J.-Q. Cai#, X.-D. Zhang*, Y. Hu, Z. D. Wang, and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. A 97, 022332 (2018)，

清华超导体系实验验证[PRL 121, 110501 (2018)]和日本实NV色心体系实验验证[OL 43, 2380 (2018)]。

[1] Fast holonomic quantum computation based on solid-state spins with all-optical control, 

J. Zhou, B.-J. Liu, Z.-P. Hong, and Z.-Y. Xue*,  Sci. China-Phys. Mech. Astron. 61, 010312 (2018). 

毕业生

博士：

[3] 2022：李赛

(5) S. Li and Z.-Y. Xue*, arXiv:2012.09034.

(4) S. Li, T. Chen, J. Liu*, and Z.-Y. Xue*, arXiv:2004.05826.

(3) M.-Z. Ai, S. Li, et al., Phys. Rev. Appl. 14, 054062 (2020).

(2) J. Xu#, S. Li#, T. Chen, and Z.-Y. Xue*, Front. Phys. (Beijing) 15, 41503 (2020). [封面论文]

(1) S. Li, T. Chen, and Z.-Y. Xue*, Adv. Quantum Technol. 3, 2000001 (2020).

[2] 2021：陈涛，获研究生国家奖学金（2019,2020）； 

(7) T. Chen and Z.-Y. Xue*,  Phys. Rev. Appl. 14, 064009 (2020).

(6) T. Chen, P. Shen, and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. Appl. 14, 034038 (2020).

(5) Y. Xu#, Z. Hua#, T. Chen#, et al.,  Phys. Rev. Lett. 124, 230503 (2020).

(4) L.-N. Ji#, T. Chen#, and Z.-Y. Xue*,  Phys. Rev. A 100, 062312 (2019).

(3) Z. Zhu#, T. Chen#,  et al., Phys. Rev. Appl. 12, 024024 (2019).

(2) T. Chen and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. Appl. 10, 054051 (2018)

(1) T. Chen, J. Zhang, and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. A 98, 052314 (2018).

[1] 2014：周建（联合指导）；毕业去向：安徽新华学院，教授（2017）；皖西学院教授（2020）。

硕士：

[13] 2020: 曹俊义，毕业去向：中学教师，中山；

[12] 2020: 徐靖，毕业去向：企业，上海；

[11] 2019: 莫小涛，毕业去向：中学教师，广州；

[10] 2018: 顾风磊；毕业去向：香港城市大学（读博）；

[09] 2018: 洪卓平；毕业去向：中学教师，深圳；

[08] 2018: 周 笑；毕业去向：中学教师，深圳；

[07] 2016：李亚飞；毕业去向：中学教师，广州；

[06] 2016：杨丽娜；毕业去向：中学教师，珠海；

[05] 2015：余卫灿；毕业去向：中学教师，珠海； 

[04] 2014：吴晓佳；毕业去向：中学教师，珠海； 

[03] 2014：彭漫率；毕业去向：中学教师，广州；获研究生国家奖学金 

[02] 2013：刘 胜；毕业去向：南京大学（读博）；岭南师范学院（2019）

[01] 2011：邹卫平（联合指导）；毕业去向：中学教师，珠海；

本科：

[15] 2021：吴亦璇，毕业去向：本校保研

[14] 2021：官紫妍，毕业去向：保研（华南理工大学）

[13] 2020：雷嘉锐；毕业去向：保研（浙江大学）

[12] 2017：刘泽刚；毕业去向：保研（中国科技大学）

[11] 2017：曹俊义；毕业去向：本校读研

[10] 2016：陈燕芝；毕业去向：保研（华南理工大学）

[09] 2015：麦雪莹；毕业去向：本校读研

[08] 2014：谭志凌；毕业去向：

[07] 2013：李亚飞；毕业去向：本校读研

[06] 2012：余卫灿；毕业去向：本校保研

[05] 2012：吴韵清；毕业去向：

[04] 2011：吴晓佳；毕业去向：本校保研

[03] 2011：彭漫率；毕业去向：本校保研

[02] 2011：张燕茵；毕业去向：本校保研

[01] 2011：凌倩怡：优秀毕业论文；毕业去向：