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刘朗

作者:光电信息与物理科学学院

发布时间:2023-10-10

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职称 教授 研究方向 原子核理论研究
邮箱 liulang@jiangnan.edu.cn



   刘朗


               性别:男

               职称:教授

                 E-mailliulang@jiangnan.edu.cn

                       




  “物理学不仅仅是一门关乎真理的学科,它更是一场伟大的冒险,充满着无与伦比的乐趣。当你发现一个前人从未触及的微观奥秘时,那种纯粹的快乐是任何事物都无法比拟的。”

——理查德·费曼



【学术简介】

教授,博导。江苏省“双创博士”,江南大学“至善青年学者”,华盛顿大学物理系访问学者。主持国家自然科学基金面上项目,青年项目等课题。在 Physical Review C 等期刊发表论文多篇,第九届无锡市优秀科技论文二等奖。主要研究领域和兴趣:

1. 微观核结构的第一性原理研究

致力于发展精确的微观核结构第一性原理(Ab initio)蒙特卡洛壳模型(MCSM),实现从基本核子相互作用出发,精准推演原子核结构、低激发谱及微观演化奥秘。

2. 热原子核性质与协变密度泛函理论

聚焦极端温度与旋转条件下的热原子核性质,发展协变密度泛函理论(CDFT)中对关联(Pairing Correlation)的精确处理方法,深刻揭示核超流性对集体运动(如反磁转动)的影响以及核对关联相变规律。

3. 高精度核反应计算与核天体物理

开展精确的原子核反应截面与结构计算,将微观核模型拓展应用于核天体物理交叉领域,为理解宇宙元素合成(如r-过程)、恒星演化以及新型核能开发(可控核聚变)提供关键的微观数据支撑。

4. 量子纠缠与智能科学在核物理中的交叉应用

探索多体核系统的量子纠缠特性与关联机制;同时,深度融合人工智能(AI)、机器学习算法与多核并行计算优化,开发高性能计算(HPC)软件技术,实现微观多体物理的智能、高效模拟。


Ph.D., Professor, Doctoral Supervisor. Recipient of the "Shuangchuang Doctor" talent program of Jiangsu Province, and the "Zhishan Young Scholar" award of Jiangnan University. Formerly a visiting scholar in the Department of Physics at the University of Washington. Principal Investigator (PI) for General Programs and Youth Programs of the National Natural Science Foundation of China (NSFC). Published multiple papers in peer-reviewed journals such as *Physical Review C*, and won the Second Prize of the 9th Wuxi Excellent Scientific Paper Award.

Main Research Fields and Interests:

1. Ab Initio Studies of Microscopic Nuclear Structure

Dedicated to developing accurate ab initio Monte Carlo Shell Models (MCSM) for microscopic nuclear structure, aimed at precisely deducing nuclear structures, low-lying excitation spectra, and the mysteries of microscopic evolution starting from fundamental nucleon-nucleon interactions.

2. Thermal Nuclear Properties and Covariant Density Functional Theory

Focusing on the properties of hot nuclei under extreme conditions of temperature and rotation; developing exact treatments for pairing correlations within Covariant Density Functional Theory (CDFT) to profoundly reveal the impacts of nuclear superfluidity on collective motion (such as antimagnetic rotation) and the regularities of nuclear pairing phase transitions.

3. High-Precision Nuclear Reaction Calculations and Nuclear Astrophysics

Conducting precise calculations of nuclear reaction cross-sections and nuclear structures; extending microscopic nuclear models to the interdisciplinary field of nuclear astrophysics to provide critical microscopic data support for understanding cosmic nucleosynthesis (such as the r-process), stellar evolution, and the development of novel nuclear energy (controlled nuclear fusion).

4. Interdisciplinary Applications of Quantum Entanglement and Intelligent Science in Nuclear Physics

Exploring the quantum entanglement characteristics and correlation mechanisms in many-body nuclear systems; simultaneously integrating artificial intelligence (AI), machine learning algorithms, and multi-core parallel computing optimization to develop High-Performance Computing (HPC) software technologies for the intelligent and efficient simulation of microscopic many-body physics.


【讲授课程】

“大学物理”、 “原子与量子物理”、核物理通识课“核物理:物质核芯 星辰燃料”


【工作及研究经历】

2013年03月至今            江南大学           教师 

2018年11月 ---- 2020年08月    美国华盛顿大学物理系   访问学者

2011年01月 ---- 2012年12月    北京大学物理学院      博士后

2007年10月 ---- 2010年10月    东京大学物理系       博士

2003年09月 ---- 2006年07月    北京大学物理学院      硕士

1998年09月 ---- 2002年07月    南京大学物理系       学士


2013/03 – now                              School of Science, Jiangnan University

2018/11 – 2020/08   Visiting Scholar   Department of Physics, University of Washington

2011/01 – 2012/12   Postdoctor                 School of Physics, Peking University

2007/10 – 2010/10   Ph.D.               Department of Physics, University of Tokyo

2003/09 – 2006/07   Master                      Physics School, Peking University

1998/10 – 2002/07   Bachelor                Physics Department, Nanjing University


【学生培养和招收】

我们的研究:顶天、立地、有未来

很多人觉得核物理离生活很远,其实它既决定了宇宙星辰的演化,也握着人类未来能源的钥匙。我们课题组主要围绕以下几个“硬核”方向展开:

1. 用 AI 算透原子核(硬核且前沿):将最火的机器学习与人工智能算法引入微观核物理研究,发展原子核第一性原理蒙特卡洛壳模型。用代码推演宇宙微观奥秘。

2. 并行计算与算法优化(大厂敲门砖):面对海量的数据计算,我们自己动手优化和开发并行计算算法。在这里,你接触到的是高性能计算(HPC),玩的是超级计算机。

3. 热原子核性质与超流体行为(理论基石):研究原子核在极端温度下的相变以及超流性对集体运动(比如反磁转动)的影响。


为什么选择我们?(关于你的未来)

● 高大上的科学眼界:我们与北京大学、东京大学、华盛顿大学等国内外顶尖高校保持长期紧密的学术合作。团队本科生直接斩获美国北卡罗莱纳州立大学、北京大学等名校的博士直通车。

● 接地气的就业技能:核物理理论不仅能培养极致的逻辑思维,更会让你精通Python、Fortran、MPI/OpenMP并行计算、AI算法和大数据处理。这些技能在当今的工业界和科技大厂属于绝对的硬通货。团队毕业生不仅能进入知名高校深造,更广泛就职于中国移动云能力中心、中国电信、知名电子科技公司以及政府公务员系统,就业渠道宽广。


每年招收1名博士研究生, 1-2 名硕士研究生,指导一个本科生大创团队。组内学术氛围自由。对你的期待:

● 保持好奇心:哪怕你只是对“星星为什么会发光”或者“AI怎么算物理”感兴趣。

● 坚韧而不固执:写代码和推公式难免遇到 Bug,我们需要你有屡败屡战的钝感力,但如果一条路走到黑走不通,要学会及时找导师抬头看路。

● 勤奋与健康并重:科研需要投入,但健康的身体和心理才是长跑的本钱。组内拒绝盲目内卷,希望你不仅是个优秀的准科学家,也是个热爱生活的人。


【已毕业学生】

研究生:

颜涛 2020年9月至2023年6月 中国移动云能力中心 (苏州)

高宇航 2021年9月至2024年6月 公务员 (无锡)

本科生:

林彦龙 2023年6月毕业 美国 北卡莱罗纳州立大学 核天体物理 攻读博士

吴致学 2023年6月毕业 中国电信慈溪电信局

翟晓伟 2023年6月毕业 无锡同步电子科技股份有限公司

赵浩雯 2023年6月毕业 大连理工大学光电信息工程专业研究生

李颖坤 2023年6月毕业 天润融通科技股份有限公司

蒲钟渝 2023年6月毕业 自主择业

王锦非 2024年6月毕业 北京大学物理学院 粒子物理与核物理 攻读博士


【主要论著】(部分)

[1] Y. M. Wang, Y. H. Gao and L. Liu*, “Pairing phase transition in the odd-A nuclei: identification and classification”, Chin. Phys. C 48, 124104 (2024).

[2] Y. Gao, Y. Lin, and L. Liu*, “Classification of Pairing Phase Transition in the Hot Nucleus”, Int. J. Mod. Phys. E 32, 2350050 (2023).

[3] L. Liu and Y.-L. Yu*, “Expanding Proton Dripline by Employing a Number of Muons”, Chin. Phys. C 47, 114104 (2023).

[4] Y. Lin, T. Yan, and L. Liu*, “Shell-Model-like Approach Based on Cranking Covariant Density Functional Theory to 𝜈1h11/2 Band in 100Pd”, Int. J. Mod. Phys. E 31, 2250035 (2022).

[5] T. Yan, Y. L. Lin, and L. Liu*, “Thermodynamics of Pairing Transition for Odd-A Nuclei”, Phys. Rev. C 104, 024303 (2021).

[6] L. Liu*, “Cranking Covariant Density Functional Theory with a Shell-Model-like Approach for the Superdeformed Band of 42Ca”, Int. J. Mod. Phys. E 30, 2150055 (2021).

[7] L. Liu*, “Shell-Model-Like Approach Based on Cranking Covariant Density Functional Theory to the Antimagnetic Rotation Band in 101Pd”, Phys. Rev. C 99, 024317 (2019).

[8] L. Liu and Z. H. Zhang and P. W. Zhao*. “Thermodynamics of pairing transition in hot nuclei”, Phys. Rev. C 92: 044304 (2015).

[9] L. Liu*. “Ab initio Monte Carlo shell model calculations for 7Li and 9Li low-lying spectra”, Chin. Phys. C 39(6): 064101 (2015).

[10] L. Liu*. “No-core Monte Carlo shell model calculations with unitary correlation operator method and similarity renormalization group”, Chin. Phys. C 39(5): 054103 (2015).

[11] M. J. Cheng and L. Liu* and Y. X. Zhang. “Particle-number fluctuation of pairing correlations for Dy isotopes”, Chin. Phys. C 39(10): 104102 (2015).

[12] L. Liu and P. W. Zhao*. “Exact treatment of pairing correlations in Yb isotopes with covariant density functional theory”, Chin. Phys. C 38(7): 074103 (2014).

[13] L. Liu*. and J. Li. “Nuclear Magnetic Moments for Jπ = 2+1 state of 10Be with ab initio Monte Carlo shell model calculation”, Sci. China Phys. Mech. Astron. 57(2): 239--243 (2014).

[14] L. Liu*. “Ab Initio MCSM Calculation for Reduced Matrix Elements of E2 Operator for A = 10 Nuclei”, Chinese Phys. Lett. 31(8): 082102 (2014).

[15] L. Liu*, T. Otsuka, N. Shimizu, Y. Utsuno, and R. Roth. “No-core Monte Carlo shell-model calculation for 10Be and 12Be low-lying spectra”. Phys. Rev. C 86, 014302 (2012).

[16] L. Liu and P. W. Zhao*. “Nuclear currents and antimagnetic rotation”. Sci. China Phys. Mech. Astron. 55(12): 2420--2424 (2012).

[17] L. Liu and P.W. Zhao*. “α-cluster structure of 12C and 16O in covariant density functional theory with shell-model-like approach”. Chinese Phys. C, 36 (9): 818--822 (2012).

[18] J. Meng*, J. Y. Guo, L. Liu and S. Q. Zhang. “Shell-model-Like APproach (SLAP) for the nuclear properties in relativistic mean field theory”. Front. Phys. China 1: 38--46 (2006).


【以上资料更新日期】

2026年5月


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