基于原子干涉仪的引力波探测方案的研究 "引力波的存在被认为是爱因斯坦广义相对论最重要的预言之一。然而由于引力波是非常微弱的，人们迄今为止还没有直接观测到引力波。近年来，人们开始研究利用原子干涉仪探测引力波的可能性。我们提出了一个完全基于光驻波的原子物质波干涉仪的引力波探测方案。它具有很多优点。首先，方案完全采用基于Bragg散射效应的激光驻波来对原子束进行操控，这样可供选择的原子种类就比较多。其次，光驻波要比材料光栅更容易调整相互间的平行程度，从而降低了实验的操作难度。此外，外界的各种势场和激光源的涨落对原子束的影响很小。理论计算表明我们的方案有望突破激光干涉仪引力波探测器的灵敏度，因此它是建造未来引力波探测器的优秀侯选方案。
黑洞热力学及类引力：黑洞热力学已经成为检验量子引力理论的一个重要的"试验区"。我们对黑洞热力学做过系统的研究，包括热力学定律，宇宙监督原理，de-Sitter空间热力学，非对易空间中黑洞热力学，信息丢失问题，黑洞熵的微观解释等。其中对黑洞信息丢失问题的研究曾获得2013年度美国引力基金会论文竞赛一等奖，参见论文Int. J. Mod. Phys. D, 22, 1341014(2013)；对黑洞熵的微观解释主要集中在三维情况，参见论文Phys. Rev. Lett. 110, 241302 (2013)；Phys. Rev. D 88, 124017 (2013)。但是黑洞热力学一直缺乏任何实验的证据，主要原因是天文学上的黑洞可能发出的霍金辐射的温度远低于宇宙微波背景辐射的温度。我们目前正致力于从理论上分析跟类引力理论相关的实验室体系中观测黑洞辐射的可能性，初步的成果参见论文Phys. Rev. D 87, 044006, (2013)。
引力效应观测的理论研究：引力效应的观测是非常重要也是非常困难的。目前我们的研究主要集中在跟原子干涉仪相关的方面。我们结合原子干涉仪的特点，研究了原子干涉仪测得的引力信息如何通过量子信道转移，并且发现量子信道的存在对改善原子干涉仪的测量精度有一定的作用，参见论文Eur. Phys. J. D 67 184 (2013); 我们也研究了原子干涉仪在单臂引力波探测器中的应用，初步结果将出版在Research in Astronomy and Astrophysics (RAA)上。