对物质与信息的认知一直是人类科技革命的核心驱动力，量子计算和模拟利用人工构造的量子系统计算和模拟复杂科学难题，具有经典超级计算机无法比拟的量子优越性，有望重塑人们对物质与信息的基本认知，推动现代科技的变革性发展。

通用量子模拟器强调其操作指标的高度可控性与可调节性，让它能够应对更加复杂的问题。一方面，通用量子模拟器直接应用于研究量子奇异物态，提升我们对物质的认知。它涵盖了凝聚态物理的高温超导机制、高能核物理中的强关联动力学、量子化学的微观机制，以及生物学中蛋白质折叠等基础科学问题。另一方面，它模拟量子计算过程，通过操纵量子纠缠来加速信息处理或者信息加密，例如使用量子纠缠进行信息安全加密或者量子算法优化金融品定价等。因此，通用量子模拟器可能会深刻影响我们对物质与信息的基本认知。

研究团队构建了基于超冷原子的动力学量子模拟器，并通过引入新的控制技术不断扩展其通用性，实现了对复杂强关联费米体系中新奇动力学物态的探究，并进一步研究了非平衡态中的动力学机制。同时，引入了新的光镊技术，搭建具有更高可控性的量子模拟器，以解决经典计算机无法处理的复杂科技难题，助力我们实现量子优越性。这一前沿技术的发展可能会对我们对物质与信息的基本认知产生深远影响，并推动量子科学和技术领域的进步。

主要研究内容包括：原子阵列量子计算和模拟、超冷费米量子气体、超冷磁偶极量子气体、腔量子电动力学等。