研究背景
人类经历几千年的摸索，逐渐发展出了能够解释大至宇宙结构、小至夸克分布的科学理论。然而，人类的弱点也是非常明显的：首先是大脑的计算速度有限，难以进行大规模的理性分析；其次是大脑的想象力有限，只能建立起一维、两维等低维图象，难以理解真实世界中一些本质上是极高维的问题。而人类的这些弱点，恰好是建立在神经网络基础上的人工智能的优点所在。因此，借助人工智能可以更好地理解自然规律，并解决大量单独依靠人类大脑无法解决的难题。
课题组借助人工智能工具，探索自然规律的自动发掘、解决前沿重要难题，加快科学研究的进展速度。同时，课题组把神经网络作为全新的物理系统进行研究，探索并利用其规律，推动人工智能底层架构的发展。
代表性成果
● 25.11.13: LOCA-R: Near-Perfect Performance on the Chinese Physics Olympiad 2025, arXiv:2511.10515. 【2025年全国物理奥赛理论试题获313/320分，直接使用大模型最高281分，人类选手最高204分】
● 25.04.02: AI-Newton: A Concept-Driven Physical Law Discovery System without Prior Physical Knowledge, arXiv:2504.01538. 【AI自动发现牛顿第二定律，《Nature》专题报道】
研究背景
经过半个多世纪的发展，量子场论已成为物理学的一个基本工具，从最初应用于粒子物理逐步渗透到核物理、凝聚态物理、天体物理和宇宙学等多个领域，并扮演着越来越重要的角色。考虑到基于绝对时空观和确定路径的牛顿力学体系统治了世界200余年，相信基于相对时空观和概率幅的量子场论依然处于其青少年时期。可以预期在接下来的一百年内，量子场论在科学研究中更将大放异彩，有望跨越诸多学科并发挥出难以想象的强大作用。
由于物理学是一个实验科学，基于量子场论的理论模型必须与实验相对比才能推动物理科学的进展。然而不幸的是，当前只有非常少量的实验可观测量，人们知道如何基于量子场论得到可与实验对比的理论预言；而对于更多的观测量人们无法求解量子场论，使得量子场论的应用受到了极大的限制。课题组从微扰论和非微扰两个方面出发，研究如何系统地求解量子场论，以期扩大量子场论的应用范围并解决前沿重大唯象学问题。
代表性成果
● 2025.06.24: Lattice-QCD Computable Quark Correlation Functions at Three-Loop Order and Extraction of Splitting Functions, Phys.Rev.Lett. 134 (2025) 251902. 【给出夸克关联函数3圈QCD预言，使得从格点抽取的部分子分布函数能够达到从实验抽取时相同的理论精度】
● 2024.11.04: Shedding Light on Hadronization by Quarkonium Energy Correlator Phys.Rev.Lett. 133 (2024) 191901. 【提出夸克偶素能量关联函数，可探测强子化中辐射的能量】
● 2024.06.07: Electroweak Corrections to Double Higgs Production at the LHC, Phys.Rev.Lett. 132 (2024) 231802.【澄清强子对撞机中双希格斯产生的最大理论误差：电弱修正】
● 2024.03.07: Heavy-Quark Pair Production at Lepton Colliders at NNNLO in QCD, Phys.Rev.Lett. 132 (2024) 101901.【轻子对撞机中重夸克对产生的3阶QCD贡献，达到国际最精确理论预言】
● 2022.11.23: Determining Feynman Integrals with Only Input from Linear Algebra, Phys.Rev.Lett. 129 (2022) 222001. 【提出方法，把费曼圈积分计算问题转换为线性代数问题，给出完整解决方案，《Science》长篇专题报道】
● 2018.04.10: A systematic and efficient method to compute multi-loop master integrals, Phys.Lett.B 779 (2018) 353.【提出计算费曼圈积分新方法】
● 2018.01.10: Exploring Partonic Structure of Hadrons Using ab initio Lattice QCD Calculations, Phys.Rev.Lett. 120 (2018) 022003.【提出格点计算强子结构新方法】