研究方向
AI + 凝聚态
凝聚态物理是近几十年物理学研究发展最快、规模最大的领域之一，它的研究对象是由大量原子核和电子组成的相互作用量子系统。原子层级的模拟计算是凝聚态物理学中一种直观有效的研究方法，基于量子力学，研究组成材料的原子空间结构，原子与电子电荷、自旋、轨道多自由度关联耦合，以及由此涌现出的新奇量子态。长期以来计算凝聚态的发展饱受计算尺度的限制，例如基于近独立粒子近似的密度泛函理论仅可求解百原子量级，基于量子多体模型的严格对角化仅可求解十个格点量级。以往的研究聚焦于理想周期结构的物理体系，如处于平衡态的完美晶格。然而真实的凝聚态物质是不完美而且复杂的。例如实空间存在缺陷、晶畴界、表界面、非晶无序结构等；波矢空间具有丰富的量子集体激发行为及其耦合；非平衡态体系具有演化及动力学行为。这些复杂体系的特征行为体现在更大的时间和空间尺度，即需要大尺度的模拟计算才能描述。然而基于传统物理“规则驱动”的计算技术难以从理论框架突破尺度限制。AI方法在凝聚态物理中的应用需要结合传统的凝聚态理论。一个典型的例子是晶格量子效应。
我们将致力于“AI+凝聚态”：结合AI与传统的凝聚态理论，在原子层面实现大尺度凝聚态物质模拟计算，聚焦于复杂体系（如非晶结构、畴界、表界面等）与非平衡系统以及相应量子效应的研究。