指導單自旋系統的演化對量子計算和量子傳感至關重要。 從理論上研究了量子系統的動力學，奇偶時間對稱的哈密頓量表現出奇異的性質。 盡管在經典系統中已經探索了奇偶時間對稱性，但是它在單個量子系統中的觀察仍然是難以捉摸的。  2019年5月31日，中國科學技術大學杜江峰及榮星在Science 在線發表題為“Observation of parity-time symmetry breaking in a single-spin system”的研究論文，該研究證明非Hermitian物理學可以在固態量子系統中找到。該研究開發了一種稱為擴張的方案，將PT對稱哈密頓量轉換為厄米爾式哈密頓量。 這使研究人員能夠用鉆石中的單個氮空位中心來研究PT對稱物理學。 該結果為開發和理解量子系統中PT對稱Hamiltonian的奇異性質提供了一個起點。

皰疹病毒是包膜病毒，在人群中普遍存在，并且導致各種病癥，包括唇皰疹，先天缺陷和癌癥。它們的特征在于偽二十面體衣殼包裹緊密堆積的雙鏈DNA（dsDNA）基因組。皰疹病毒生命周期中的關鍵過程涉及將ATP驅動的終止酶募集到獨特的頂端入口以識別，包裝和切割多聯體dsDNA，最終產生含有基因組的病毒粒子。雖然已經在dsDNA噬菌體中研究了這一過程，但是缺乏基因組包裝的高分辨率原位結構，這阻止了這些多步反應的闡明。2019年5月30日，加州大學洛杉磯分校的Z. Hong Zhou團隊（中國科學技術大學位第一單位，劉云濤為第一作者）在Nature 雜志上發表了題目為“Cryo-EM structures of herpes simplex virus type1 portal vertex and packaged genome”的研究論文，這項工作解決了先前模糊的HSV-1頂端入口結構，并揭示了通過分子間和分子內可塑性來調節對稱性錯配。該工作利用冷凍電鏡首次解析了人類皰疹病毒基因組包裝的關鍵機制以及病毒的DNA基因組結構，有助于預防和控制皰疹病毒引發的多種疾病，并可望改造皰疹病毒用于靶向治療。

2019年5月9日，合肥微尺度物質科學國家研究中心國際功能材料量子設計中心（ICQD）和物理系的喬振華教授與南方科技大學張立源教授、新加坡科技設計大學楊聲遠教授、美國佛羅里達州立大學的楊昆教授、麻省理工學院的Patrick A. Lee教授和布魯海文國家實驗室的Genda Gu教授等理論與實驗合作，在碲化鋯（ZrTe5）塊體單晶體材料中首次觀測到三維量子霍爾效應的明確證據并發表在Nature，并指出該效應可能是由于磁場下相互作用產生的電荷密度波誘導的。南方科技大學張立源教授、中國科學技術大學喬振華教授和新加坡科技設計大學楊聲遠教授為本文的共同通訊作者；南方科學技術大學博士生湯方棟和中國科學技術大學物理系博士生任亞飛為共同第一作者。

2019年5月2日，中國科學技術大學潘建偉，范桁及朱曉波等人在Science 在線發表題為“Strongly correlated quantum walks with a 12-qubit superconducting processor”的研究論文，該研究使用超導量子比特作為具有高保真操作和斷層掃描讀數的人工原子，在12比特的超導處理器上研究了一個和兩個強相關微波光子的連續時間量子行走。有趣的是，該研究觀察到基本量子效應，包括疊加態量子信息的光錐傳播，特別是量子比特對之間的糾纏，以及時間演化相關的奇異行為，表示光子反聚束與有吸引力的相互作用。該研究制備出12個超導比特的量子多體糾纏態，不但刷新世界紀錄，并為進一步研究多體動力學現象和通用量子計算奠定了基礎；

2019年4月10號，中國科學技術大學薛永泉/張冰研究團隊等人在Nature上在線發表了題為“A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger”的文章，發現了首例雙中子星并合形成的磁星所驅動的X射線暫現源，證實了雙中子星并合直接產物可以是大質量毫秒磁星，明確了一系列關于中子星物態方程與極高磁場強度等基本物理規則條件，進而深化了對中子星基本屬性的認識，證實了之前的理論預言；

2019年3月29日，中國科學技術大學傅堯和尚睿研究團隊在Science發表Photocatalytic decarboxylative alkylations mediated by triphenylphosphine and sodium iodide的文章。該團隊首次提出了基于可見光激發的分子間電荷轉移用于光氧化還原催化的新概念，發現了一種簡單易得、高效環保的非金屬陰離子復合物光催化體系，成功實現了溫和條件的脫羧偶聯反應，突破了傳統反應需要貴金屬光催化劑或有機染料的限制；

2019年2月28日，中國科學技術大學薛天，鮑進及馬薩諸塞大學醫學院韓綱共同通訊在Cell 在線發表題為“Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantennae”的研究論文，該研究開發了可注射眼球注射光感受器的上轉換納米粒子（pbUCNPs）。這些納米顆粒錨定在視網膜光感受器上作為微型NIR光傳感器，以產生具有可忽略的副作用的NIR光圖像視覺；

2019年1月31日，中國科學技術大學路軍嶺教授、韋世強教授、楊金龍教授等課題組在Nature發表了題為“Atomically dispersed iron hydroxide anchored on Pt for preferential oxidation of CO in H2”的文章，利用原子層沉積技術（ALD），首次設計出一種新型Fe1(OH)x-Pt單位點界面催化劑結構，并在低溫高效去除氫氣中微量CO制備高純氫氣方面取得突破性進展；

2019年1月18日，中國科學技術大學潘建偉，趙博等人在在Science上發表了題為“Observation of magnetically tunable Feshbach resonances in ultracold 23Na40K+40K collisions”的研究論文，該研究表明在超低溫下觀察到的原子 - 分子Feshbach共振以極高的分辨率探測三體勢能面有助于提高對超冷碰撞的理解。