理论物理专业主要从事物理学前沿领域的基础理论研究，其使命在于获取新知识、新原理、新方法，认识自然现象，揭示自然规律，探索其可能的应用前景。理论物理是培养创新人才的摇篮，其研究成果是科学和技术发展的内在动力，是建设物质文明的基础之一。理论物理学作为物理学的重要分支起着基础作用，这也决定了它与其它学科交叉的广泛性。理论物理团队现有教授4人，副教授6人，全部为博士生导师和硕士生导师。主要包括三个研究方向：量子物理与量子信息、粒子物理与原子核物理、引力理论与宇宙学。
一、量子物理与量子信息方向：教授1人，副教授5人。
于长水 李崇 王林成 金家森 姜慧
主要研究光—物质的相互作用与量子操控；量子腔光力系统；量子特性的资源理论；固态量子计算；开放量子体系的理论与特性；非厄米物理；量子热力学及多体系统的拓扑特性；量子力学基础理论；量子信息理论等。
主要科研成果：开发团簇平均场、连接团簇展开方法预言了阻挫系统内的时间、空间平移对称破缺的新奇稳态相；推广相干反常方法给出了Z2对称破缺稳态相变临界指数的参考值；发现非局域耗散自旋系统中破坏时间平移对称性的稳态极限环；并基于碰撞模型为开放量子多体系统研究提供新思路，为非马尔可夫动力学稳态研究提供新途径。提出了多种可操作的纠缠度量、量子相干性度量以及量子关联度量；建立了多种量子特性之间的联系；通过量子体系的耦合设计量子热二级管、三极管、量子热开关等系列量子热力学器件；提出了多种有效方案提升量子传感灵敏度。成功解释了非厄米SSH模型中对半整数拓扑不变量；首次揭示非厄米系统中有效能带结构可与物理维度不一致的现象，提出了维度转变的全新机制，修正了传统体边对应与拓扑分类的核心物理框架。相关成果发表发表SCI论文300余篇，包括Physical Review Letters， Physical Review X等Physical Review系列期刊论文100篇左右，被引用6000余次。持续得到多项国家自然科学基金以及省级基金资助。
（2）粒子物理与原子核物理：教授2人。
付伟杰 孙昊
付伟杰教授为教育部“长江学者奖励计划”青年学者。主要研究中高能核物理，如高能重离子碰撞中高温高密度核物质和夸克胶子等离子体的性质及演化、末态粒子的集体运动、HBT关联和涨落、有限温度有限密度QCD的性质、QCD的相结构以及QCD临界终点的寻找等等；利用泛函重整化群等非微扰连续场论方法研究极端条件 (比如高温度、高密度，高磁场等) 下，强相互作用物质在平衡态以及远离平衡态情况下的性质；有限温度场论等。
主要科研成果：系统发展了泛函重整化群（FRG）理论方法，基于FRG构建了有限温有限密条件下QCD第一性原理的理论框架，并将其成功应用于QCD相结构、重子数涨落、“moat（护城河）”行为以及QCD实时演化等前沿问题的研究，在相对论重离子碰撞相关领域的关键科学问题上取得了一系列具有国际影响力的创新性成果：预言了QCD临界终点（CEP）在相图上的位置 ，是国际上首个基于第一性原理的定量预言，该结果已被格点QCD及其他泛函方法的研究所证实 ；发现重子数六阶涨落为负值，这一理论预言已被美国布鲁克海文国家实验室STAR实验所证实；发现在临界点附近，赝Goldstone模式的弛豫行为展现出一种新奇的普适规律。这一发现不仅深化了我们对QCD临界动力学行为的理解，也为实验探测QCD临界点提供了新的理论依据；发展了基于FRG研究强子结构的理论框架，该框架突破了传统方法在强子结构研究中的局限性，为深入理解强子内部结构及其动力学行为提供了新的理论视角。面向高能物理前沿实验，开发加速器数据智能分析与信号识别系统，构建基于深度学习与图神经网络的复杂事例识别模型，提升弱信号的检出效率与物理过程重建能力。获得国家自然科学基金理论物理前沿引领项目（重点类，400万元）支持、主持面上等多项国家级科研项目。在Nature Communications、PRL 、PRD 、SciPost Phys.等国际顶尖或一流学术期刊发表70余篇SCI论文，总引用2000余次。
孙昊教授为圈图计算法国SloopS工作组核心组员；LHeC/FCC-eh国际工作组成员。
主要研究对撞机、加速器反应过程的蒙特卡洛模，基于人工智能的数据分析及可解释性研究，量子场论圈图计算，新物理模型构造、新粒子及其现象学、暗物质、核子结构及多夸克态。此外还从事人工智能在数据分析、光学设计、智能制造、医疗诊断中的交叉研究。
主要科研成果：面向高能物理前沿实验，开发加速器数据智能分析与信号识别系统，构建基于深度学习与图神经网络的复杂事例识别模型，提升弱信号的检出效率与物理过程重建能力。在Physical Review D，Journal of High Energy Physics等国际一流学术期刊发表SCI论文60余篇，并持续得到国家自然科学基金项目的资助。将人工智能引入光学系统设计流程，开发了智能光学设计辅助系统，推动计算光学与AI的协同发展，实现校企成果转化100万；开发了激光线产品的智能检测技术，结合图像处理与机器视觉技术，开发高鲁棒性AI检测算法，适用于高亮、高反光等复杂环境下的激光线特征提取与质量判定；面向激光器生产线，构建多模态传感融合与AI驱动的装调优化系统，实现从定位、配准到调节的高效闭环控制，实现激光器装调流程的自动化与智能化，实现校企成果转化500万元，实现企业每月200万元的成本节约。
（3）引力与宇宙论：教授1人，副教授2人。
徐立昕 李伟佳 王海天
主要研究宇宙学；高维引力理论；黑洞物理；规范/引力对偶；量子场论；引力波天文；黑洞数据分析方法等。
主要科研成果：通过天文学观测数据构建了宇宙学的运动状态，为构建物理宇宙学模型提供了参考；提出了统一暗物质暗能量模型，解决了将暗物质暗能量不自然分解的问题；扩展了全息暗能量模型，避免了事件视界全息暗能量的因果性问题；揭示暗能量物态方程、各向异性张力特性以及修改引力理论的可能天文观测效应和检验等科学问题。通过引入弹性机制，使得规范/引力对偶的框架可用于描述固体系统，并使得理论结果与现实凝聚态系统的实验对比成为可能；通过非平衡态量子理论结合规范/引力对偶的思想，首次提出了临界区域集体激发模式的普适行为；首次通过规范/引力对偶，研究了周期驱动系统的非平衡态物理和含时演化问题。完成关于我国天琴计划对大质量双黑洞并合的引力波信号的探测能力的预研究；用LVK探测的真实引力波数据限制非克尔参数的研究；解决GW150914的铃宕信号中是否存在第一个泛音模式的争论；将F统计方法拓展到分析铃宕信号中，并应用于真实引力波数据分析中。在Nature Communications、PRD、APJ，MNRAS，Eur. Phys. J. C, China Science 等国际一流学术期刊发表SCI论文150余篇，被引用近5000次。持续得到多项国家自然科学基金以及省部级基金资助。
【育人成果】
理论物理团队已经培养硕士、博士研究生150余名。毕业博士生目前大部分在国内外高校及研究所从事教学科研工作，包括哈尔滨工业大学、大连理工大学、东北大学、中国科学院大学、太原理工大学、东北师范大学、大连海事大学、华北电力大学、山西师范大学、宁波大学等等。还有一部分在国内外从事博士后研究工作，包括国内的清华大学、中国科学院大学、华中科技大学、北京计算科学中心、中国科学院物理所等；国外的包括意大利比萨高等师范学校、意大利卡梅利诺大学、美国宾夕法尼亚大学、日本会津大学、德国海德堡大学、德国吉森大学、日本理化所等等。硕士生一部分在各地中学从事教学工作，还有一部分在高科技公司工作。
【招生事项】
招生类型
硕士推免生（学术学位）/硕士统考生（学术学位）/直博生（学术学位）/硕博连读（学术学位）/申请考核制博士生（学术学位）
招生导师
硕士生导师：于长水、徐立昕、付伟杰、孙昊、李崇、王林成、金家森、李伟佳、王海天、姜慧
博士生导师：于长水、徐立昕、付伟杰、孙昊、李崇、王林成、金家森、李伟佳、王海天、姜慧
招生科研方向：量子物理与量子信息、粒子物理与原子核物理、引力理论与宇宙学
招生专业：物理学（研究方向：理论物理）
联系方式：于长水 ycs@dlut.edu.cn
