美国洛斯阿拉莫斯国家实验室研究人员首次揭示了宇宙中的核裂变现象，他们发现了裂变的潜在特征，这表明自然界可能会产生超出元素周期表中最重元素的超重原子核。斯坦福国家加速器实验室的Linac相干光源Ⅱ（LCLS-Ⅱ）X射线激光器历时十多年终于完成了升级，成为目前世界上最亮的X射线设施，并发出了第一束亮度破纪录的X射线，使研究人员能以无与伦比的细节记录光合作用等生化反应中原子和分子的行为。此外，科学家团队还首次拍摄到了单原子X射线信号，这一突破性成就有望彻底改变检测材料的方式。

　　麻省理工学院—哈佛大学超冷原子中心首次在超冷气体中观察到玻色子增强的光散射，或为玻色子系统的研究开辟新的可能性。芝加哥大学普利兹克分子工程学院一个研究团队使用一种名为声学分束器的设备来“分裂”声子，迈出了创造新型量子计算机的关键第一步。一项精确度达到创纪录水平的新测量证实，电子中电荷的分布基本上是完美的圆球形，该结果意味着，要解开宇宙中物质为何多于反物质这一谜团需另辟蹊径。而麻省理工学院物理学家成功地在纯晶体中捕获到电子，这是科学家首次在三维材料中实现电子平带。

　　谷歌“量子人工智能”团队宣布，首次使用超导量子处理器观察到非阿贝尔任意子的特殊行为。马里兰大学亚伦·斯米诺团队证明一种超导量子比特，即磁通量量子比特保持量子特性的时间持续了约1.48毫秒，这是迄今最“长寿”量子比特，有望使未来的量子计算机更实用。麻省理工学院首次展示了对量子随机性的控制，这不仅让科学家能重新审视量子光学中几十年前的概念，还开启了通向概率计算和超精密场感测领域的大门。芝加哥大学科学家首次在实验室观测到“量子超化学”现象，即同一量子态的粒子集体发生加速反应的现象。阿贡国家实验室团队将新型量子比特——电荷量子比特的相干时间延长到0.1毫秒，为此前纪录的一千倍，有望研制低成本大运量的量子计算机。