光量子多体物理与精密测量研究方向以超冷离子、原子与金刚石色心等量子系统为研究对象，以激光、电场、声子耦合、磁场为媒介，发展量子调控与精密测量的新理论、新方法与新手段，聚焦于解决非厄密多体物理、量子信息、非平衡复杂动力学、量子测量与强场多体物理等领域的多个关键科学问题与技术难题，从理论与实验两方面探索前沿物理基本理论、高精度量子传感、多离子量子计算、强耦合量子调控、非平衡复杂系统与开放量子系统等。

      目前，已在量子精密谱、量子兰道尔原理、非平衡信息论等式、耗散—时间不确定关系、几何量子计算等方面取得了重要的研究进展与科研成果。研究成果以团队成员为第一或通讯作者在Phys. Rev. Lett.、Sci. Adv.、Phys. Rev. A/B等上发表学术论文50余篇，SCI总引用次数500次以上。成果多次被美国物理协会（APS）新闻期刊《Physics》分别以“Focus”（焦点）和“ViewPoint”（视点）进行专题报道，被英国物理学会（IOP）新闻期刊《PhysicsWorld》多次报告，被物理学顶级综述性期刊Rev. Mod. Phys. 专题评述与引用，被《新华社》、《中国科学报》、《国家自然科学基金委资助成果》等媒体与网站进行报道与转载。

代表性论文：

K. Cui et al., Phys. Rev. Lett. 129, 193603 (2022);

L.-L. Yan et al., Phys. Rev. Lett. 128, 050603 (2022);

L.-L. Yan et al., Phys. Rev. Lett. 120, 210601 (2018);

L.-Y. Wang et al., Phys. Rev. Applied 20, 034063 (2023).