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李 阳

中国科学技术大学·特任教授

联系方式

  • 办公室: C1202, 物质科研楼（科大东区）
  • 电话: 期待中
  • 电邮: leeyoung1987(at)ustc.edu.cn
  • 地址: 安徽省合肥市金寨路96号，中国科学技术大学，近代物理系，邮编230026

兴趣

非微扰量子色动力学、强子物理、计算物理

高能核物理理论与现象学组

瓦斯牛

教学

主讲

  • 2012年秋-2013年春, 量子场论 I、II, (替补讲师)

助教

  • 2020年秋, 群论
  • 2016年春, 经典物理导论 I (习题课、实验)
  • 2012年春, 经典物理导论 I (习题课)
  • 2011年秋, 普通物理 (习题课)
  • 2011年秋, 现代物理导论 I
  • 2011年秋, 经典物理导论 I (实验)
  • 2010年秋, 普通物理 (实验)
  • 2010年秋, 非科学家用物理

指导

  • 2020 - 至今, 指导2名本科生
  • 2015 - 2017, 指导4名研究生

科研

我最近的工作主要在高能物理理论和唯象方面，特别是非微扰量子色动力学、强子结构和计算物理。可以从这里找到我的论著和创作。关于我工作的介绍，可以参看我最近的报告。

物理背景

量子色动力学(QCD)描述了夸克与胶子之间的相互作用，其在低能标是强耦合的。这个特点导致了色禁闭和手征对称性自发破缺等非同寻常的非微扰物理。 \[ \mathscr L_{\text{QCD}} = \overline\psi \big(i\gamma^\mu D_\mu-m\big)\psi - \frac{1}{4} F_{\mu\nu c}F^{\mu\nu c} \] QCD的非微扰计算是物理中最艰巨的挑战之一，但这也是揭示核物理中一些基本问题的关键。这些问题包括，夸克和胶子如何束缚在一起，束缚质子与中子的核力是如何形成的。这些强子的非微扰性质是当前与未来高能物理实验的焦点之一。这些实验包括，美国杰斐逊实验室12 GeV升级以及布鲁克海文国家实验室的电子离子对撞机 (eRHIC)、欧洲核子中心的LHCb与ALICE实验、惠州HIAF设施上的电子离子对撞机、北京正负电子对撞机的BSEIII实验和日本KEK的Belle II实验。

哈密顿形式是量子理论的基础理论框架之一，在物理中应用非常广泛。这一形式理论是非微扰的，并且通过薛定谔方程能够提供体系在振幅程度上的结构信息和实时演化信息。哈密顿形式在处理强耦合量子多体系统中是一个标准的工具，这样的体系包括原子核、原子和分子等。 \[ i\frac{\partial}{\partial x^+}|\psi(x^+)\rangle = P_+|\psi(x^+)\rangle \] 由狄拉克提出的光前动力学另体系在光前时间\(x^+=t+z/c\)的演化。其能带来相对论动力学的若干简化，因此 是天然地描述强子的相对论量子理论。它从量子场论出发，求解薛定谔方程，因此是非微扰的，并且光锥形式可以直接描述强子可观测量，包括费曼部分子图像下的物理，而后者是高能物理散射实验的现代支柱之一。

计算科学(包括量子计算)的发展提供了从第一性原理出发非微扰求解量子色动力学的良机。当然，QCD的独特复杂性意味着我们需要在计算和物理方面付诸努力，并将两者相结合，而这是我的研究的核心。

基矢光前量子化

基矢光前量子化(BLFQ)是一个按量子多体方法处理光锥量子色动力学的理论框架。它受启发于近年来核结构计算特别是从头算方法的进展。BLFQ按照设计能够保持光锥哈密顿量的所有运动学对称性，因此能够充分利用稀疏矩阵计算技术来加速量子多体计算。 \[ H_\text{eff} = \sum_i \frac{\vec p_{i\perp}^2+m_i^2}{x_i} + U_i + \sum_{i,j} V_{ij}^{(2)} + \cdots + V^{(a)} + H_\text{cm} \] BLFQ的出发点是一个有效哈密顿量，该哈密顿量定义在当前计算能力可及的模型空间。有效哈密顿量的获得由几种方法，其中一种是从正则哈密顿量出发通过重整化群的演化。这种方法在量子电动力学的计算中得到了验证。除此之外，我们还可以利用唯象模型直接获得低能标的有效相互作用。在这个方面，我们提出了一个基于全息禁闭势和单胶子交换的唯象强子模型，并用来研究介子谱。所获的的光锥波函数用来计算强子可观测量和部分子分布。

福克依赖重整化

非微扰重整化是求解强耦合量子场论问题的基本挑战之一。在哈密顿量形式理论中，由于显式协变性的缺失这种挑战变得更大。神奇的是光锥哈密顿量仍然能够保持簇分离原理，尽管所有的光锥费曼图具有严格的光锥时序。福克依赖重整化(FSDR)方法充分利用了这一点来发展一套针对福克空间截断的系统的非微扰重整化方案。FSDR已经被成功应用于一些(3+1)维的量子场论，包括汤川理论、标量场理论和量子电动力学。在这些计算中，自外发散被严格地消掉了。特别是在标量场理论中，最大福克空间可达3个修饰粒子，福克空间展开的收敛性得到了验证。

其他兴趣

  • 有限温度下的量子色动力学
  • 量子多体和量子计算
  • 低能核物理
  • 计算物理和先进算法
  • 量子力学基础

论著

科研画像:

文章列表

  1. Yang Li, P. Maris, and J.P. Vary, Chiral sum rule on the light front, [arXiv: 2203.14447 [hep-th]]
  2. Yang Li, and J.P. Vary, Longitudinal dynamics for mesons on the light cone, [arXiv: 2202.05581 [hep-ph]]
  3. Yang Li, Meijian Li, and J.P. Vary, Two-photon transitions of charmonia on the light front, Phys. Rev. D 105 (2022) 7, L071901; [arXiv: 2111.14178 [hep-ph]]
  4. Meijian Li, Yang Li, Guangyao Chen, T. Lappi, and J.P. Vary, Light-front wavefunctions of mesons by design, [arXiv: 2111.07087 [hep-ph]]
  5. Siqi Xu et al. (BLFQ Collaboration), Nucleon structure from basis light-front quantization, Phys. Rev. D 104 (2021) 9, 094036; [arXiv: 2108.03909 [hep-ph]]
  6. Yang Li, and J.P. Vary, Light-front holography with chiral symmetry breaking, Phys. Lett. B 825 (2022) 136860; [arXiv:2103.09993 [hep-ph]]
  7. W. Qian, S. Jia, Yang Li, and J.P. Vary, Light mesons within the basis light-front quantization framework, Phys. Rev. C 102, no.5, 055207 (2020); [arXiv:2005.13806 [nucl-th]].
  8. M. Li, X. Zhao, P. Maris, G. Chen, Yang Li, K. Tuchin and J.P. Vary, Ultrarelativistic quark-nucleus scattering in a light-front Hamiltonian approach, Phys. Rev. D 101, no.7, 076016 (2020); [arXiv:2002.09757 [nucl-th]].
  9. S. Tang, Yang Li, P. Maris and J. P. Vary, Heavy-light mesons on the light front, Eur. Phys. J. C 80, no.6, 522 (2020); [arXiv:1912.02088 [nucl-th]].
  10. J. Lan, C. Mondal, M. Li, Yang Li, S. Tang, X. Zhao and J.P. Vary, Parton Distribution Functions of Heavy Mesons on the Light Front, Phys. Rev. D 102, no.1, 014020 (2020); [arXiv:1911.11676 [nucl-th]].
  11. W. Du, Yang Li, X. Zhao, G.A. Miller and J.P. Vary, Basis Light-Front Quantization for a Chiral Nucleon-Pion Lagrangian, Phys. Rev. C 101, no.3, 035202 (2020); [arXiv:1911.10762 [nucl-th]].
  12. C. Mondal, S. Xu, J. Lan, X. Zhao, Yang Li, D. Chakrabarti and J.P. Vary, Proton structure from a light-front Hamiltonian, Phys. Rev. D 102, no.1, 016008 (2020); [arXiv:1911.10913 [hep-ph]].
  13. G. Chen, Yang Li, K. Tuchin, J.P. Vary, Heavy quarkonia production at LHC and EIC using Basis Light-Front Quantization wavefunctions, [arXiv:1811.01782 [nucl-th]]
  14. M. Li, Yang Li, P.Maris and J.P. Vary, Frame dependence of transition form factors in light-front dynamics, Phys. Rev. D 100, no.3, 036006 (2019); [arXiv:1906.07306 [nucl-th]].
  15. G. Chen, Yang Li, K. Tuchin, and J.P. Vary, Heavy quarkonia production at energies available at the CERN Large Hadron Collider and future electron-ion colliding facilities using basis light-front quantization wave functions, Phys. Rev. C 100, no.2, 025208 (2019); [arXiv:1811.01782 [nucl-th]].
  16. L. Adhikari, Yang Li, M.-j. Li, P. Maris, J.P. Vary, Form factors and generalized parton distributions of heavy quarkonia in basis light front quantization, Phys. Rev. C 99, no.3, 035208 (2019); [arXiv:1809.06475 [hep-ph]].
  17. S. Tang, Yang Li, P. Maris, J.P. Vary, Bc mesons and their properties on the light front, Phys. Rev. D 98, no.11, 114038 (2018); [arXiv:1810.05971 [nucl-th]]
  18. M.-j. Li, Yang Li, P. Maris, and J.P. Vary, Radiative transitions between 0-+ and 1-- heavy quarkonia on the light front, Phys. Rev. D 98, 034024 (2018); [arXiv:1803.11519 [hep-ph]]
  19. Weijie Du, Peng Yin, Yang Li, Guangyao Chen, Wei Zuo, Xingbo Zhao, James P. Vary, Coulomb Excitation of Deuteron in Peripheral Collisions with a Heavy Ion, Phys. Rev. C 97, 064620 (2018); [arXiv:1804.01156 [nucl-th]]
  20. Yang Li, P. Maris and J.P. Vary, Frame dependence of form factors in light-front dynamics, Phys. Rev. D 97, 054034 (2018); [arXiv:1712.03467 [hep-ph]]
  21. Yang Li, Kirill Tuchin, Electrodynamics of dual superconducting chiral medium, Phys. Lett. B 776, 270 (2018); [arXiv:1708.08536 [hep-ph]]
  22. S. Leitão, Yang Li, P. Maris, M.T. Peña, A. Stadler, J.P. Vary, E.P. Biernat, Comparison of two Minkowski-space approaches to heavy quarkonia, Eur. J. Phys. C, 66, 696 (2017); [arXiv:1705.06178 [hep-ph]]
  23. Yang Li, P. Maris, J.P. Vary, Quarkonium as relativistic bound state on the light front, Phys. Rev. D 96, 016022 (2017); [arXiv:1704.06968 [hep-ph]]
  24. G. Chen, X. Zhao, Yang Li, K. Tuchin and J.P. Vary, Particle distribution in intense fields in a light-front Hamiltonian approach, Phys. Rev. D 95, 096012 (2017); [arXiv:1702.06932 [nucl-th]]
  25. G. Chen, Yang Li, P. Maris, K. Tuchin and J.P. Vary, Diffractive charmonium spectrum in high energy collisions in the basis light-front quantization approach, Phys. Lett. B 769, 477 (2017); [arXiv:1610.04945 [nucl-th]]
  26. V.A. Karmanov, Yang Li, A.V. Smirnov and J.P. Vary, Nonperturbative solution of scalar Yukawa model in two- and three-body Fock space truncations, Phys. Rev. D 94, 096008 (2016); [arXiv:1610.03559 [hep-th]]
  27. Yang Li, P. Maris, X. Zhao and J.P. Vary, Heavy Quarkonium in a Holographic Basis, Phys. Lett. B 758, 118 (2016); [arXiv:1509.07212 [hep-ph]]; See Data.
  28. L. Adhikari, Yang Li, X. Zhao, P. Maris, J.P. Vary and A.A. El-Hady, Form Factors and Generalized Parton Distributions in Basis Light-Front Quantization, Phys. Rev. C 93, 055202 (2016); [arXiv:1602.06027 [nucl-th]]
  29. Yang Li, V.A. Karmanov, P. Maris and J.P. Vary, Ab Initio Approach to the Non-Perturbative Scalar Yukawa Model, Phys. Lett. B 748, 278 (2015); [arXiv:1504.05233 [nucl-th]]
  30. P. Wiecki, Yang Li, X. Zhao, P. Maris and J.P. Vary, Basis light-front quantization approach to positronium, Phys. Rev. D 91, 105009 (2015); [arXiv:1404.6234 [nucl-th]]
  31. S. Wu and Yang Li, Weak Measurement beyond the Aharonov-Albert-Vaidman formalism, Phys. Rev. A 83, 052106 (2011); [arXiv:1010.1155 [quant-ph]]

报告

点击报告名称可下载

会议

  • Confinement, chiral symmetry breaking, holography and the 3D image of the pion . 欧洲核物理及相关领域理论研究中心(ECT*)讲座：规范拓扑、流管和全息模型, 2022年5月24日，意大利特伦托及Zoom.
  • Light front chiral sum rule and the implication to the pion structure . 从欧洲核子中心的“琥珀”中认识强子质量产生 VII, 2022年5月13日，Zoom。
  • Two-photon transitions of charmonia on the light front . 深度非弹性散射国际会议 （DIS 2022）, 2022年5月4日, 西班牙圣地亚哥(报告人：李枚键)。
  • Light-front holography with chiral symmetry breaking: From semiclassical first approximation to ab initio light-front QCD. ILCAC 周三系列讲座, 2022年2月16日, Zoom，邀请报告。
  • Two-photon transitions of charmonia on the light front. 光锥 2021, 2021年12月1日, 韩国济州岛。
  • Light front holography with chiral symmetry breaking: a quest for a semiclassical approximation to QCD. 轻味矢量介子理论与实验联合研讨会. July 19-23, 2021年7月19日-23日, 青海西宁，邀请报告。
  • Basis Light-Front Quantization Approach to meson spectrum and structures. ILCAC 周三系列讲座. 2021年3月3日 (在线)。 邀请报告。
  • Quarkonium as a relativistic bound state on the light cone. 2017 美国物理学会核物理分会秋季会议 (DNP 2017), 2017年10月 25-28日, 宾州匹兹堡。邀请报告。
  • Basis Light-Front Quantization Approach to Heavy Quarkonium. 2016年重子会议 (Baryons 2016), 佛罗里达州塔拉哈西市，2016年5月16-20日。
  • Heavy Quarkonia on the Light Front. 2016年美国物理学会四月会议 (April meeting 2016)，犹他州盐湖城市，2016年4月16-19日。
  • Heavy quarkonium in a light-front holographic basis. 2016年光锥会议 (LC2016), 2016年9月5-8日, 葡萄牙里斯本。邀请报告。
  • Quarkonium in a Holographic Basis. 2015年美国物理学会核物理分部秋季会议 (DNP2015), 新墨西哥州圣达菲市，2015年10月28-31日。
  • Quarkonium in a holographic basis. 第二十八届中西部理论聚会 (MWTGT XXVIII), 伊利诺伊州阿贡国家实验室，2015年9月11-12日。
  • Scalar Yukawa Model on the Light Front: ab initio approach to quantum field theory. 2015年美国物理学会四月会议 (April Meeting 2015)，马里兰州巴尔的摩市，2015年4月11-14日。
  • Non-Perturbative Calculation of Scalar Yukawa Theory in Light-Front Dynamics. 2014年光锥会议 (LC2014), 2014年5月26-30日, 北卡州罗利市。邀请报告。
  • Convergence of the Fock Sector Expansion in Light-Front Hamiltonian Field Theory. 第二十七届中西部理论聚会 (MWTGT XXVII), 伊利诺伊州阿贡国家实验室，2014年9月5-6日。
  • Introduction to basis light-front quantization approach to QCD bound state problem. 超算时代核理论国际会议 (NTSE 2013), 2013年13-17日, 爱荷华州埃姆斯市。邀请报告。
  • A Novel Basis for Light-Front Quantum Field Theory. 第二十五届中西部理论聚会 (MWTGT XXV), 伊利诺伊州阿贡国家实验室，2012年9月7-8日。
  • Calculation of BLFQ Hamiltonian Matrix Elements. 第二十四届中西部理论聚会 (MWTGT XXIV), 伊利诺伊州阿贡国家实验室，2011年9月23-24日。

讲座

创作

笔记

软件

  • Light-front spinors

    提供了一套光锥量子场论中计算γ矩阵及旋量顶点的Mathematica 包。可参考笔记 Spinors on the light front.

  • Talmi-Moshinsky in 2D

    Fortran及Mathematica 代码，用来高速、高精度计算2维 Talmi-Moshinsky 变换系数.

  • Color singlet

    Mathematica 包用来在给定夸克、反夸克和胶子个数的情况下计算色单态的个数

数据

简历

教育

  • 2010 - 2015: 爱荷华州立大学, 博士
  • 2006 - 2010: 中国科学技术大学, 本科

    GPA: 3.8/4.3，专业：理论物理

科研经历

  • 2021 - 至今: 中国科学技术大学, 特聘教授
  • 2020 - 2021: 中国科学院大学, 讲师
  • 2018 - 2020: 爱荷华州立大学, 访问科学家
  • 2017 - 2018: 威廉玛丽学院, 博士后研究员
  • 2016 - 2017: 爱荷华州立大学, 博士后研究员

奖励

  • 2016, G.W. Fox Memorial Award, 爱荷华州立大学物理与天文系
  • 2014, Gary McCartor Award, ILCAC

邀请报告

参看：报告

链接

资源

机构