基本情况研究员(2016.01)，博士生导师(2013.05),
Email：zyxue83 at 163.com; zyxue at scnu.edu.cn

个人主页：http://staff.scnu.edu.cn/zyxue
课程教学
第一学期：《量子信息论》（研究生）
第二学期：《原子物理学》（本科生）
非正式课程：《物理学拔尖基地前沿讲座》、《原子物理学前沿》
研究方向

从事量子信息科学领域的研究，主要方向为固态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 9篇，详见主要科研论文。
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。
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；
2019级本科生：校级大创立项（林婷，刘昕鑫，李泽，谢扬）。
2018级本科生：国家级大创、攀峰计划等科研立项（黄子珊，梁铭杰，方明月）。
2017级本科生：官紫妍（保研[华南理工大学]），吴奕璇（本校保研）
每年招收拔尖班本科生1-2人；在理论物理专业招收硕博研究生3-4名，常年招聘博士后与特聘研究系列人员。

学术兼职

中国物理学会教学委员会委员，

期刊编委： Chip，Frontiers of Physics，Scientific Reports
期刊审稿人：National Science Review, Science Bulletin,Science China: Physics, Mechanics & Astronomy等;
Physical Review Letters, PRX Quantum,Physical Review A/B, Optics Letters/Express 等


近3年科研论文（Selected）
1. 综述论文
[1] Topological photonics on superconducting quantum circuits with parametric couplings,
Z.-Y. Xue*and Y. Hu*, arXiv:2102.00874.[Invited review.]


2. 理论研究
[12]Dynamically Corrected Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates,
S. Li and Z.-Y. Xue*, arXiv:2012.09034
[11] Noncyclic Geometric Quantum Gates with Smooth Paths via Invariant-based Shortcuts,

L.-N. Ji, C.-Y. Ding, T. Chen, andZ.-Y. Xue*,Adv. Quantum Technol.4,** (2021).
[10] Faithful simulation and detection of quantum spin Hall effect on superconducting circuits,

J. Liu, J.-Y. Cao, G. Chen*, andZ.-Y. Xue*,Quantum Engin.3, e61 (2021).
[09] High-fidelity and robust geometric quantum gates that outperform dynamical ones,
T. Chen and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. Appl. 14, 064009 (2020).
[08] 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).
[07] High-fidelity geometric gate for silicon-based spin qubits,

C. Zhang, T. Chen, S. Li, X. Wang*, andZ.-Y. Xue*,Phys. Rev. A101, 052302 (2020).
[06]Fast geometric quantum computation with optimal control on superconducting circuits,

J. Xu^#, S. Li^#, T. Chen, and Z.-Y. Xue*, Front. Phys. 15, 41503 (2020). [Cover story.]
[05] Fast holonomic quantum computation on superconducting circuits with optimal control,
S. Li, T. Chen, and Z.-Y. Xue*, Adv. Quantum Technol. 3, ** (2020).[Experimentally verified.]
[04] 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).[Experimentally verified.]
[03] Synthetic spin-orbit coupling and topological polaritons in Janeys-Cummings lattices,
F.-L. Gu, J. Liu, F. Mei*, S. Jia, D.-W. Zhang, andZ.-Y. Xue*,npj Quantum Inf.5, 36 (2019).
[02] Nonadiabatic geometric quantum computation with parametrically coupled transmons,
T. Chen and Z.-Y. Xue*, Phys. Rev. Appl. 10, 054051 (2018).[Experimentally verified.]
[01] 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).[Experimentally verified.]


3. 实验合作
[7] Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates with Two Dark Pathsin 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.

[6] Experimental realization of nonadiabatic holonomic single-qubit quantum gates with optimal control in atrapped 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).
[5] Experimental implementation of universal nonadiabatic geometric quantum gates in a superconductingcircuit,
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).
[4] Single-loop and composite-loop realization of nonadiabatic holonomic quantum gatesin adecoherence-

freesubspace, Z. Zhu^#, T. Chen^#, X. Yang, J. Bian, Z.-Y. Xue*, and X. Peng*,
Phys. Rev. Appl. 12, 024024 (2019).
[3] Observation of Topological Magnon Insulator States in a Superconducting Circuit,
W. Cai, J. Han, F. Mei*, Y. Xu, Y. Ma, X. Li, H. Wang, Y.?P. Song, Z.-Y. Xue, Z.-q. Yin, S. Jia, and L. Sun*,
Phys. Rev. Lett. 123, 080501 (2019).Editors' Suggestion,Featured in Physic,Reported by Phys.org
[2] 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).Reported by Phys.org
[1] Single-loop realization of arbitrary non-adiabatic holonomic single-qubit 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).



近5年毕业生博士：
2021: 陈涛，香港大学博士后（2021），香港；
2014：周建（与朱诗亮教授联合指导），皖西学院教授（2020），安徽、六安；


硕士：
2021：谢文鑫，薛静
2020: 曹俊义，毕业去向：中学教师，中山；
2020: 徐靖，毕业去向：企业，上海，
2019: 莫小涛，毕业去向：中学教师，广州；
2018: 顾风磊；毕业去向：香港城市大学读博（2018）；
2018: 洪卓平；毕业去向：中学教师，深圳；
2018: 周 笑；毕业去向：中学教师，深圳；


本科生：
2021：吴亦璇，毕业去向：本校保研
2021：官紫妍，毕业去向：保研（华南理工大学）
2020：雷嘉锐；毕业去向：保研（浙江大学）
2017：刘泽刚；毕业去向：保研（中国科技大学）
2017：曹俊义；毕业去向：本校读研