学术活动
凝聚态

AI赋能的电子结构计算

凝聚态物理—6163银河线路检测中心论坛 2026年第 13期(No.654  since 2001)



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主讲人: 向红军 教授 (复旦大学)
地点: 物理大楼中212报告厅
时间: 2026年5月28日(周四)下午3:00-4:30
主持 联系人: 陈基 ji.chen@pku.edu.cn
主讲人简介: 复旦大学谢希德特聘教授。2001年和2006年于中国科学技术大学分别获得理学学士和博士学位。长期从事计算凝聚态物理及前沿计算方法研究。代表性成果包括:建立了磁致多铁性的统一模型及其算法;提出了突破传统认识的分数量子铁电性;近年来致力于人工智能研究新范式,开发了电子结构预测通用模型HamGNN,并自主研发了材料性质分析与模拟软件包PASP,建立了全球领先的AI电子结构库与预测平台。在国内外著名学术期刊发表SCI论文200多篇,其中Phys. Rev. Lett. 40多篇。曾获国际理论物理中心ICTP奖、黄昆物理奖、科学探索奖、上海市自然科学一等奖(1/4),入选美国物理学会会士(APS Fellow)。作为负责人和首席科学家先后主持国家杰出青年科学基金和科技部国家重点研发计划项目。

摘要 (Abstract)

 人工智能(AI)正深刻重塑计算凝聚态物理的研究范式。本报告将系统介绍本团队在AI赋能电子结构计算领域的最新进展,主要包括:(1)机器学习势函数:提出处理磁性体系的SpinGNN模型、描述电场效应的DREAM模型,以及处理长程相互作用的倒空间模型RSNN;(2)电子结构预测AI模型:构建基于等变图神经网络的预测电子哈密顿量的HamGNN模型,发展了首个覆盖全周期表并精确刻画自旋-轨道耦合(SOC)的通用模型;提出直接预测局域与能量密度矩阵,从而高效求解系统总能与偶极矩的专利算法;成功构建了具备强泛化能力的通用电子密度预测大模型。

目前,上述系列算法已集成至自主研发的PASP软件包中。依托这些核心技术,我们建立了大规模电子结构数据库与在线预测平台(sci-ai.cn MCP服务器:hamgnn-mcp.sci-ai.cn/mcp/、“计算物质科学实验室”公众号),为新材料的快速发现与底层物理机制研究提供了强大的计算引擎。