理論物理組共有教師14人，其中包括教授5人，副教授6人。在讀理論物理專業(yè)研究生30餘人。團(tuán)隊(duì)人員年齡結(jié)構(gòu)合理、富于創(chuàng)新精神和活力，具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和雄厚科研基礎(chǔ)，在粒子物理、引力與宇宙學(xué)等理論物理領(lǐng)域具有較強(qiáng)的科研實(shí)力和水平。
本課題組在粒子物理、引力與宇宙學(xué)等理論物理領(lǐng)域進(jìn)行深入研究。理論物理是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和相互作用規(guī)律的一門學(xué)科，它既是物理學(xué)及其各個(gè)分支的理論基礎(chǔ)，又與自然科學(xué)其它領(lǐng)域甚至其它學(xué)科都密切相關(guān)。它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等離子體和凝聚態(tài)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，解決學(xué)科本身和高科技探索中提出的基本理論問題。
主要研究方向
1. 粒子物理：利用GKZ-超幾何函數(shù)方法解析計(jì)算圈圖標(biāo)量積分，高階微擾修正和超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理及其現(xiàn)象學(xué)，量子色動(dòng)力學(xué)的微擾和非微擾計(jì)算。密切結(jié)合國(guó)際高能物理實(shí)驗(yàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理及其現(xiàn)象學(xué)開展研究。該方向人員：馮太傅、王國(guó)利、趙樹民、Tiago Adorno、張海斌、甯國(guó)柱、張印傑、閻玉立、王亞乾。
2. 引力、宇宙學(xué)和超弦：研究時(shí)空和引力的相互聯(lián)系和制約、宇宙的起源、形成和歸宿。將引力和量子力學(xué)結(jié)合起來，研究引力的量子化，以期獲得黑洞熵和信息疑難甚至宇宙起源的物理解釋。運(yùn)用或提出新的引力理論，研究暗物質(zhì)本質(zhì)和宇宙加速膨脹。運(yùn)用引力和規(guī)範(fàn)之間的對(duì)偶，研究費(fèi)米氣體和超導(dǎo)現(xiàn)象。該方向人員：楊榮佳、肖勇、宋玉書。
3. 材料物理：采用分子動(dòng)力學(xué)、蒙特卡羅數(shù)值模擬以及基于密度泛函理論的第一性原理等方法開展脈沖激光燒蝕沉積動(dòng)力學(xué)研究，計(jì)算材料的原子結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)并探索材料力熱光電磁等物理性質(zhì)。納電子器件、納熱電器件及自旋電子學(xué)等。該方向人員：關(guān)麗、王瑞甯。
代表性科研成果
課題組近年來獲得國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目、河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等多項(xiàng)國(guó)家級(jí)省部級(jí)科研項(xiàng)目的資助，并發(fā)表SCI論文100餘篇。近來取得以下代表性科研成果：
1. 在量子場(chǎng)論中的費(fèi)曼積分計(jì)算方法研究方面，提出了超幾何函數(shù)方法來計(jì)算費(fèi)曼積分，證實(shí)了超幾何函數(shù)方法與費(fèi)曼參數(shù)化方法在計(jì)算費(fèi)曼圈積分上的等價(jià)性，利用超幾何函數(shù)方法可以解決費(fèi)曼振幅圈圖積分中的發(fā)散問題。給出了單圈B0函數(shù)、C0函數(shù)、雙圈真空?qǐng)D與日落圖及三圈自能圖標(biāo)量積分的超幾何函數(shù)表示的在相應(yīng)收斂區(qū)間的解析表達(dá)式，以及該表達(dá)式滿足的齊次線性偏微分方程組。利用費(fèi)曼積分的Mellin-Barnes表示，通過Miller變換，得到了費(fèi)曼積分滿足的GKZ超幾何偏微分方程組，進(jìn)而利用三角剖分構(gòu)造了費(fèi)曼積分的多重超幾何級(jí)數(shù)表達(dá)式。相關(guān)成果發(fā)表在Nucl. Phys. B 927 (2018) 516–549；940 (2019) 130-189； 953 (2020) 114952。
2. 在超對(duì)稱模型新物理唯象學(xué)研究方面，在U(1)X規(guī)範(fàn)群拓展下的超對(duì)稱模型中，詳細(xì)研究了暗物質(zhì)候選者標(biāo)量中微子，相關(guān)成果發(fā)表在J. High Energy Phys. 02 (2020) 130。在μν超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型中，研究了上帝粒子希格斯玻色子稀有衰變過程與muon磁偶極矩的雙圈輻射修正，相關(guān)成果發(fā)表在J. High Energy Phys. 04 (2020) 002。在U(1)B-L規(guī)範(fàn)群拓展下的超對(duì)稱模型中，詳細(xì)研究了中子、重誇克、電子的電偶極矩及電弱重子産生過程，相關(guān)成果發(fā)表在J. High Energy Phys. 04 (2020) 013與Eur. Phys. J. C 80 (2020) 210。
3. 計(jì)算了重誇克偶素中重誇克的速率n次冪的平均值（期待值），研究發(fā)現(xiàn)粲誇克的速率及其冪次的值很大，說明粲偶素的相對(duì)論效應(yīng)大，同時(shí)也說明其QCD修正也大。與低激發(fā)態(tài)和基態(tài)相比，高激發(fā)態(tài)的相對(duì)論修正更大。相關(guān)成果發(fā)表在Phys. Rev. D 101 (2020) 116011.
4. 在外電磁場(chǎng)作用下量子電動(dòng)力學(xué)的真空不穩(wěn)定性和真空極化效應(yīng)方面的研究取得成果。研究了由平方反比電場(chǎng)引起的最基本的零階量子過程，給出了該恒定非均勻電場(chǎng)中的一個(gè)精確非微擾計(jì)算的新實(shí)例，研究了其真空不穩(wěn)定性的相關(guān)物理量，成果發(fā)表在Eur. Phys. J. C 80 (2020) 88。另外，還研究了從恒電磁場(chǎng)填充的真空到庫(kù)侖場(chǎng)源的線性磁響應(yīng)，該磁響應(yīng)由真空極化引起并可用二階極化張量描述，成果發(fā)表在Eur. Phys. J. C 80 (2020) 308。
5. 對(duì)量子引力的全息性質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)黑洞和1+1維的量子力學(xué)系統(tǒng)有相似的熱力學(xué)行為，宇宙早期很可能經(jīng)曆了一個(gè)從二維到四維的演化階段。研究結(jié)果表明有效時(shí)空維數(shù)，全息熵，物態(tài)方程和時(shí)空標(biāo)度各向異性之間存在著密切的聯(lián)系。相關(guān)論文發(fā)表在Phys. Rev. D 101 (2020) 046020。
6. 引力波的觀測(cè)檢驗(yàn)，是人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的一大裡程碑。 首次研究了共形引力的引力波解， 推導(dǎo)得到共性引力的引力波方程，計(jì)算出引力波的能量動(dòng)量張量，為將來的共性引力波能量輻射和相關(guān)天文觀測(cè)打下了理論基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表在Phys. Lett. B 784 (2018) 212。黑洞熵和能量是基礎(chǔ)物理研究的熱點(diǎn)問題。我們把新的視界第一原理推廣到 f(R)理論，研究發(fā) 現(xiàn)新的視界第一原理在 f(R)理論中仍然成立，而且同時(shí)得到黑洞熵和能量的一般計(jì)算公式；作為應(yīng)用，我們首次計(jì)算了四類f(R)理論中的黑洞的熵和能量。該研究為 f(R)引力的黑洞熵和能量提供了一種新的計(jì)算方法。相關(guān)成果發(fā)表在Eur. Phys. J. C 78 (2018) 682。研究了高維黑洞的吸積問題，計(jì)算發(fā)現(xiàn)黑洞質(zhì)量、時(shí)空維數(shù)和電荷滿足的限制關(guān)系，暗示背後可能存在某種深刻的物理原理。相關(guān)成果發(fā)表在Eur. Phys. J. C 79 (2019) 367。
標(biāo)志性項(xiàng)目列表
1. 標(biāo)準(zhǔn)模型及新物理中的精密計(jì)算，國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目，2016-2020。
2. 束縛態(tài)的理論研究，國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目，2016-2019。
3. 雙圈圖標(biāo)量積分的解析分析，國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目，2013-2016。
4. 暗能量模型的觀測(cè)限制和年齡問題研究，國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目，2013-2016。
5. 基于光譜調(diào)控、基質(zhì)重構(gòu)方式矽基氮化物白色熒光粉的實(shí)現(xiàn)及機(jī)理研究，國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目，2019-2021。
6. 在μν超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型中B物理與Higgs物理的研究，國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目，2018-2020。
7. (Ge,Sn)Se基範(fàn)德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)的構(gòu)築及其輸運(yùn)性質(zhì)研究，國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目，2018-2020。
8. SU(2)高維多重態(tài)相關(guān)的中微子質(zhì)量和暗物質(zhì)模型研究，國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目，2017-2019。
標(biāo)志性論文列表
1. Evaluating Feynman integrals by the hypergeometry, Nuclear Physics B 927 (2018) 516–549.
2. The system of partial differential equations for the C0 function, Nuclear Physics B 940 (2019) 130-189.
3. GKZ-hypergeometric systems for Feynman integrals, Nuclear Physics B 953 (2020) 114952.
4. Scalar neutrino dark matter in U(1)XSSM, JHEP 02 (2020) 130.
5. Higgs boson decay h→Zγ and muon magnetic dipole moment in the μνSSM, JHEP 04 (2020) 002.
6. Electric dipole moments of neutron and heavy quarks in the B-LSSM, JHEP 04 (2020) 013.
7. Electroweak baryogenesis and electron EDM in the B-LSSM, Eur.Phys.J. C 80 (2020) 210.
8. Electron and muon (g?2) in the B-LSSM, J. Phys. G. 47 (2020) 055004.
9. Average speed and its powers v^n of a heavy quark in quarkonia, Phys.Rev.D 101 (2020) 116011.
10. Microscopic derivation of the Bekenstein-Hawking entropy for Schwarzschild black holes, Phys.Rev.D 101 (2020) 046020.
11. Vacuum instability in a constant inhomogeneous electric field: a new example of exact nonperturbative calculations, Eur. Phys. J. C 80 (2020) 88.
12. Magnetic response from constant backgrounds to Coulomb sources, Eur. Phys. J. C 80 (2020) 308.
13. Gravitational waves in conformal gravity, Phys. Lett. B 784 (2018) 212.
14. Horizon thermodynamics in f(R) theory, Eur. Phys. J. C 78 (2018) 682.
15. Constraints from accretion onto a Tangherlini–Reissner–Nordstrom black hole, Eur. Phys. J. C 79 (2019) 367.
人才培養(yǎng)
近年來，培養(yǎng)了多名優(yōu)秀畢業(yè)生。博士畢業(yè)生畢業(yè)後多進(jìn)入高校從事教學(xué)與科研活動(dòng)。碩士畢業(yè)生畢業(yè)後去向：考入中科院理論所、中科院高能所、高校等繼續(xù)攻讀博士學(xué)位，部分進(jìn)入華為、IBM、浦發(fā)銀行等企業(yè)從事研發(fā)與管理工作，部分進(jìn)入中學(xué)擔(dān)任教師或在政府部門擔(dān)任公務(wù)員。
