重大研究方向：

一、量子宇宙物理

总体目标分三个具体研究方向：

1.量子统一场论和引力本质及与宇宙起源和演化

2.引力波和黑洞物理与引力宇宙

3.暗物质，暗能量和中微子物理与修改引力宇宙学

二、太空推进和无托曳航天关键技术

总体目标：

基于太极引力波探测工程和空间推进技术的开发及应用，将在空间飞行器微动力推进与控制、光学测量与遥感、引力理论与实验分析三个方面展开系统研究，致力搭建四个一流级科研平台：国际标准推进器制造平台；国际标准推进器与微小卫星测试标定平台；超高精密光学测量与遥感平台；和引力理论与实验监控平台。

三、激光干涉测距系统关键技术

总体目标：

开展太极计划星间激光干涉测距系统整体方案研究，进行指标分析和关键技术分解，并通过对干涉测距系统进行全链路仿真，完善设计方案，确定载荷配置，确定关键技术方案和指标设计。同时开展空间引力波探测关键技术地面验证平台方案设计，包括主被动隔振和悬挂系统的数值仿真和分析、真空系统和超净实验室设计。进行主被动隔振和悬挂系统的原理样机研制并进行测试，优化设计并完成引力波探测关键技术地面验证平台的建设。开展太极计划星间激光干涉测距系统的集成，并在地面验证平台上开展整系统、全功能测试。其中地面验证平台满足位移噪声隔离至1pm/Hz^1/2量级，星间激光干涉测距系统位移测量精度达到10pm/Hz^1/2。最终完成星间激光干涉测距系统的工程设计。

重点培育方向：

一、应用数学与数学物理

1）非线性双曲型偏微分方程和非线性椭圆型偏微分方程；

2）微分方程数值方法和应用；

3）数学物理方程。

二、基础数学

1）拓扑学；2）几何分析。

三、量子物相物理与应用基础物理

1）量子相变物理；

2）流体中的湍流；

2）非线性系统的物相物理。

四、量子生物物理与生命起源

主要是探讨生命的起源。

五、计算物理与数据科学及智能物理仿真

1）通过高速计算机解决物理问题；

2）大数据研究与应用；

3）利用机器学习在物理的实际过程。