通过量子光学、原子分子物理、凝聚态物理与量子信息科学等多个学科的深度融合与交叉，构建高度协同与交叉融合的研究范式。聚焦原子、分子、光子和电子等体系中涌现的新奇量子物态与复杂量子现象，系统探索包括超冷原子分子气体、强关联体系、拓扑物态、量子计算、量子输运、非平衡量子多体物理以及开放量子系统等前沿方向，揭示其深层次物理机制与普适规律，发展对量子物态的精密调控新方法，为原子分子内态高精度操控、粒子间相互作用量子工程、量子动力学实时调控、极端条件下光场调控等关键技术提供理论支撑；提出基于新物理机理的量子传感器方案与容错量子信息处理新架构，为实现高鲁棒性量子计算系统和高精度量子传感技术开辟切实可行的理论路径与技术前景。

该方向包含研究小组：

1、开放量子物质与模拟理论研究组 （胡颖 教授）

2、光与原子物态量子调控实验室 （梅锋 教授）

3、量子输运理论研究组 （张磊 教授）

4、分子量子动力学理论研究组 （杨勇刚 教授）

5、光场中超冷气体的强关联效应理论研究组 （樊景涛 副教授      周晓凡 副教授）