题 目：AI赋能的量子材料理论计算研究

报告人：向红军 复旦大学物理学系

时 间：2025年04月12日(星期日)上午9:30

地 点：虎溪校区理科楼物理学院LE201

邀请人：王锐

报告摘要：量子村料因其新奇的量子效应是发展下一代信息技术、量子计算和清洁能源等颠覆性技术的关键物理基础。然而，其复杂的物理机制给传统研究方法带来了巨大挑战，材料的发现与设计过程通常耗时且昂贵。为应对这些挑战，我们发展了一系列A赋能的量子材料研究新方法。我们自主开发了材料性质分析与模拟软件包(PASP)，它融合了四态法、有效哈密顿量方法、蒙特卡洛模拟和分子动力学(包括自旋·品格动力学)、磁性体系神经势函数方法SpinGNN、介电体系神经网络势函数方法DREAM等多种手段。特别地，我们最先开发了预测材料电子结构的通用大模型。该模型(HamGNN)通过引入E(3)等变对称性，基于海量第一性原理数据训练，首次实现了覆蔬全周期表各类复杂体系的电子哈密顿量的精确预测。最近我们通过对哈密顿量的有效分解，该通用模型还实现了对自旋轨道辆合效应的精确建模。在此基础上，我们建立了全球首个基于A|的大型电子结构数据库与在线预测开放平台(SCi-ai.Cn)，为快速发现新材料铺平了道路利用我们发展的理论方法与计算软件，我们在量子材料前沿研究中取得了一系列成果。在二维磁性材料方面，我们揭示了其中存在新奇的强KitaeV相互作用和高阶磁相互作用。在铁电材料研究中，我们提出了分数量子铁电性(FQFE)的新概念，将铁电性的范畴拓辰至传统理论认为不可能的非极性晶体中，突破了传统的铁电理论。