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基础物理研究部

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姓名:胡伟

联系邮箱:whuustc@ustc.edu.cn

教育经历

2007年9月-2013年12月  中国科学技术大学 物理化学 学士 导师:杨金龙院士

2005年9月-2007年7月  中国科学技术大学 计算机科学与技术 学士 导师:周灏教授

2003年9月-2007年7月  中国科学技术大学 物理化学 学士 导师:杨金龙院士

工作经历

2021年12月-至今  合肥国家实验室 研究员 教授 博士生导师

2025年1月-至今  中国科学技术大学 精准智能化学全国重点实验室 教授 博士生导师

2023年4月-至今  中国科学技术大学 化学与材料科学学院化学物理系 教授 博士生导师

2022年1月-至今  中国科学技术大学 安徽应用数学中心(数字技术的数学基础与应用教育部重点实验室) 教授 博士生导师

2022年1月-至今  中国科学技术大学 人工智能与数据科学学院 教授 博士生导师

2018年10月-2024年12月  中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家研究中心 特任研究员 博士生导师

2018年3月-2018年9月  中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家研究中心 特任副研究员

2018年3月-2022年2月  美国劳伦斯伯克利国家实验室 兼职科学家(Affiliate scientist)

2014年1月-2018年2月  美国劳伦斯伯克利国家实验室 博士后研究员 导师:杨超研究员 林霖教授

研究简介

研究领域为理论与计算化学,针对凝聚相复杂体系的高精度电子结构计算和动力学模拟,发展了多种数值算法以降低多中心积分计算的标度和加快自洽场迭代收敛的速度,同时提出了相应的高性能并行计算方法。特别是面向国产超级计算机,开发了四款第一性原理高性能并行计算软件(KSSOLV、PWDFT、HONPAS和DGDFT),实现了百万原子千万核心并行第一性原理计算规模。而且,通过第一性原理电子结构计算和动力学模拟,提出新型物理模拟,结合高通量计算和机器学习逆向设计实现复杂体系多功能材料计算模拟,同时也与国内外实验组展开广泛的合作,解释实验新现象,分析本征机制,为实验提供有效的理论保障。曾获2018年中国科学院“百人计划”,2020年中国化学会唐敖庆理论化学青年奖和2024年教育部青年长江学者。高性能计算软件DGDFT成果“神威·太湖之光超级计算机首次实现千万核心并行第一性原理计算模拟”作为我国在“战略高技术领域取得的新跨越”的十项代表性成果之一,入选习近平总书记在2021年两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会上讲话。DGDFT在新一代神威·海洋之光超级计算机上首次突破百万原子千万核心第一性原理计算模拟,入围2022年全球超级计算大会美国计算机协会“超级计算应用领域的诺贝尔奖”“戈登·贝尔”奖提名,同时获得2022年第十八届全国高性能计算学术年会中国超算最佳应用奖和2022年中国科学技术大学杰出研究校长奖。

‌核心研究方向‌:

1.第一性原理高性能计算软件开发

2.复杂电子结构计算

3.第一性原理分子动力学模拟

4.复杂大体系密度泛函理论计算

5.数值算法

6.高性能计算化学

7.强关联计算和量子计算

8.人工智能

9.高性能计算

10.第一性原理材料模拟智能体

11.量子智能计算化学实验室

主要荣誉

2024年  教育部青年长江学者

2023年  中国科学技术大学杰出研究校长奖(团队奖1/10)

2022年  国际计算机协会“戈登·贝尔”奖提名(团队奖1/21)

2022年  全国高性能计算学术年会中国超算最佳应用奖(团队奖1/21)

2021年  科研成果作为中国十项战略高技术领域取得的新跨越之一,入选习总书记中科院院士大会和中国科协全国代表大会讲话(团队奖1/12)

2020年  中国化学会唐敖庆理论化学青年奖

2020年  IOP science Electronic Structure“Emerging Leaders 2020”

2020年  安徽省“百人计划”

2018年  中国科学院“百人计划”

代表性论文

1. Yonghui Song#, Bo Li#, Zijian Wang#, Xiaolin Tai#, Guanjie Ding, Zidu Li, Huaiyu Xu, Jingming Hao, Kuanghui Song, Lizhe Feng, Yalan Hu, Yichen Yin, Baisheng Zhu, Guozhen Zhang, Huanxin Ju, Guanhaojie Zheng*, Wei Hu*, Yue Lin*, Fengjia Fan*, and Hongbin Yao*, Intragrain 3D perovskite heterostructure for high-performance pure-red perovskite LEDs, Nature 641, 352 (2025).

2. Qingcai Jiang, Zhenwei Cao, Junshi Chen, Xinming Qin, Wei Hu*, Hong An*, Jinlong Yang*, PWDFT-SW: Extending the limit of plane-wave DFT calculations to 16K atoms on the new Sunway supercomputer, IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 36, 1495-1508 (2025).

3. Wentiao Wu, Zhengbang Zhou, Qingcai Jiang, Junwei Feng, Xinming Qin, Huanhuan Ma, Zhenwei Cao, Junshi Chen, Sheng Chen, Xinyong Meng, Bingkun Hou, Yuanfan Xiong, Linhao Wang, Yixuan Sun, Hong An, Jinlong Yang, Wei Hu*, Enabling 13K-atom excited-state GW calculations via low-rank approximations and HPC on the new Sunway supercomputer, SC’24: International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, 61, 1-14, (2024).

4. Xinming Qin, Wei Hu *, and Jinlong Yang*, Interpolative separable density fitting for accelerating two-electron integrals: A theoretical perspective, Journal of Chemical Theory and Computation, 19, 679 (2023).

5. Wei Hu, Hong An, Zhuoqiang Guo, Qingcai Jiang, Xinming Qin, Junshi Chen, Weile Jia, Chao Yang, Zhaolong Luo, Jielan Li, Wentiao Wu, Guangming Tan, Dongning Jia, Qinglin Lu, Fangfang Liu, Min Tian, Fang Li, Yeqi Huang, Liyi Wang, Sha Liu, Jinlong Yang*, 2.5 million-atom ab initio electronic-structure simulation of complex metallic heterostructures with DGDFT, SC'22: Proceedings of the International Conference on High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 5, 1-13 (2022);  ACM Gordon Bell finalist (2022).

6. Jiajia Chen, Kai Wu, Wei Hu*, Jinlong Yang*, High-throughput inverse design for 2D ferroelectric rashba semiconductors, Journal of the American Chemical Society, 144, 20035 (2022).

7. Jielan Li, Wei Hu*, and Jinlong Yang*, High-throughput screening of rattling-induced ultralow lattice thermal conductivity in semiconductors, Journal of the American Chemical Society, 144, 4448 (2022).

8. Kai Wu, Xinming Qin, Wei Hu, and Jinlong Yang, Low-rank approximations accelerated plane-wave hybrid functional calculations with K-point sampling, Journal of Chemical Theory and Computation, 18, 206 (2022).

9. Wei Hu, Xinming Qin, Qingcai Jiang, Junshi Chen, Hong An*, Weile Jia, Fang Li, Xin Liu, Dexun Chen, Fangfang Liu, Yuwen Zhao, Jinlong Yang*, High Performance Computing of DGDFT for Tens of Thousands of Atoms using Millions of Cores on Sunway TaihuLight, Science Bulletin, 66, 111 (2021).

10. Wei Hu*, Lin Lin*, Ruiqi Zhang, Chao Yang*, and Jinlong Yang*, Highly efficient photocatalytic water splitting over edge-modified phosphorene nanoribbons, Journal of the American Chemical Society, 139, 15429 (2017).

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