未来的容错量子计算机将是一个⾮平衡演化的开放量子多体系统，它在相干演化的同时不断与外界交互经典信息，并受到实时反馈控制与纠错。它代表着一类新颖的人造“交互性量子物质”，如同在持续关注（测量）和投喂（反馈）下才能活蹦乱跳的薛定谔猫。目前，我们对这类交互性量子物质的了解很有限，而相关理论探索将为实现容错量子计算构建基础。

本课题组致力于为高精度调控复杂量子机器构建理论蓝图，我们将

 设计对人工量子多体器件精确探测和控制手段，实现对多体器件线路中测量与反馈控制。

 发展⾼效统计分析⽅法，⽤以从线路中测量数据提取关键信息，为高精度传感、反馈与纠错构建理论基础。

 探究测量和反馈下的量子非平衡物理，及其实验研究⽅法。

 与实验团队紧密合作致力于实验实现，共同为未来量子模拟、传感和纠错的突破性进展铺设道路。

课题组也将在量子光学和多体物理交叉前沿的其它方向进行研究。

代表性论文

1. D. Yang et al., Quantum Cramer-Rao precision limit of noisy continuous sensing, Phys. Rev. Lett. accepted (2025).

2. D. Yang et al., Efficient information retrieval for sensing via continuous measurement, Phys. Rev. X 13, 031012 (2023).

3. T. Ilias^†, D. Yang^†,*, et al., Criticality-enhanced quantum sensing via continuous measurement, PRX QUANTUM 3, 010354 (2022).

4. D. Yang et al., Quantum non-demolition measurement of a many-body Hamiltonian, Nat. Commun. 11, 775 (2020)

5. D. Yang et al., Theory of a quantum scanning microscope for cold atoms, Phys. Rev. Lett. 120, 133601 (2018).