分子反应与碰撞量子动力学，分子光谱学。致力于量子传能动力学与冷分子碰撞量子动力学领域的理论计算研究，并将它们作为长期工作研究方向。研究思路基于全维非含时量子动力学方法应用三原子（2＋1）体系较为普遍和成功，但对于四原子（2＋2或3＋1）及以上体系，需要使用矩阵解耦等近似方案才具有可行性。对于总体转动中的科里奥利耦合，采用我们提出的延拓态耦合近似方案进行解耦，有效兼顾了计算精度与时间成本。但对于转动态密度更大的重分子，巨大的内转 动态之间的耦合通道数量和矩阵元高维积分成为了制约计算可行性的瓶颈。对于前者，我们拟寻找建立合适的正交变换，以减少耦合通道数量；对于后者，我们拟结合机器学习方法拟合求算矩阵元。建立新的近似方案后，有望将全维非含时量子动力学方法应用于更大的3＋2甚至3＋3体系中。对于冷分子碰撞动力学研究，我们已经具有对2＋2与3＋1体系传能共振态、立体动力学分析等方面完备的理论方法、工具与相当的经验。拟与实验相关课题组展开实验与理论工作紧密合作，针对H2-CO等具体体系，开展深入的量子动力学研究，包括冷温度下共振态形成机制、立体动力学、产物量子态激光调控等科学问题。
[1] Yu Liu, Ming-Guang Hu, Matthew A. Nichols, Dongzheng Yang, Daiqian Xie, Hua Guo, Kang-Kuen Ni. “Precision test of statistical dynamics with state-to-state ultracold chemistry” Nature 593, 7859 (2021)
[2] Dongzheng Yang, Jing Huang, Xixi Hu, Hua Guo, Daiqian Xie. “Breakdown of energy transfer gap laws revealed by full-dimensional quantum scattering between HF molecules” Nature Communications 10, 4658 (2019)
[3] Dongzheng Yang, Daiqian Xie, Hua Guo. “Stereodynamical control of cold collisions of polyatomic molecules with atoms” Journal of Physical Chemistry Letters 13, 1777 (2022)
[4] Dongzheng Yang, Junxiang Zuo, Jing Huang, Xixi Hu, Richard Dawes, Daiqian Xie, Hua Guo. “A global full-dimensional potential energy surface for the K2Rb2 complex and its lifetime” Journal of Physical Chemistry Letters 11, 2605 (2020)
[5] Dongzheng Yang, Hua Guo, Daiqian Xie. “Recent advances in quantum theory on ro-vibrationally inelastic scattering” Physical Chemistry Chemical Physics 25, 3577 (2022)