目前从事量子信息实验研究，具体方向为基于超导量子线路的量子计算和量子模拟。主要研究内容包括：鲁棒性量子控制，量子体系的噪声与退相干，多体系统的量子模拟，几何量子计算等。目前已发表论文四十余篇。
团队的研究兴趣是基于超导量子线路的量子计算与量子模拟实验。随着操纵量子系统的手段和精度不断提升，基于量子力学基本原理的信息处理——量子信息，逐渐变得更为可行。量子信息处理利用了量子世界中独特的特性，如量子叠加和量子纠缠，能在特定问题中展现出超越经典信息处理的显著优势。例如，在处理整数的质因数分解和无序数据库搜索等问题时，量子算法相较于经典算法表现出更优的性能。此外，利用经典方法模拟量子系统面临着巨大的挑战，而量子模拟，即利用一个可控量子系统来模拟目标量子系统，是一种更加自然且高效的方式。在众多的可能实现量子计算的技术路线中，基于超导量子线路的方案具有特定优势，因为超导线路的制备和现有微电子工艺兼容，且具有良好的可扩展性，而其控制则可以采用成熟的微波电子学技术。利用基于超导约瑟夫森结的量子线路，我们可以实现量子信息处理的基本单元，即量子比特，以及量子比特之间的可控耦合。许多研究者认为，基于超导线路的量子计算可能会率先展示所谓的“量子优越性（Quantum Supremacy）”，即在特定问题上清晰地展示出量子计算相对于经典计算的压倒性优势。