复旦大学现代物理研究所的计算物理方向致力于原子与分子物理、核物理及核材料等多领域的理论研究，主要研究方向包括原子结构与原子碰撞、激光等离子体相互作用、核物理与天体物理交叉、强场原子物理、核材料辐照损伤等。该方向依托先进的计算模拟手段，结合理论模型与高性能计算，为相关领域的科学问题提供定量预测与机理阐释。

一、原子结构与原子碰撞

1. 原子结构精密计算：发展相对论框架下的原子结构理论方法，建立高精度原子能级数据库。

2. 电子-离子碰撞动力学：发展相对论框架下的电子-离子碰撞理论方法，揭示碰撞过程的物理机制，建立电子-离子碰撞参数数据库。

3. 等离子体模拟与诊断：模拟不同环境下，等离子体发射谱线波长与强度，实现等离子体的温度、密度、磁场强度等的诊断。

4. 原子物理与核物理的交叉：利用原子光谱研究核电荷半径变化与核磁矩，分析原子核-核外电子相互作用对电子（核）能级参数的影响。

二、激光等离子体相互作用

1. 等离子体新型加速原理：基于强激光与各种形态等离子体相互作用，探索等离子体中电子加速、离子加速的新方案新机理。

2. 等离子体辐射及新型辐射源：模拟不同场景中，等离子体的辐射特征，研究从太赫兹到X射线的各种辐射产生机制。

3. 等离子体不稳定性：研究激光聚变方案中各种等离子体不稳定性问题。

4. 等离子体中的粒子自旋极化：研究等离子体中电子、离子自旋演化动力学，探索产生高计划度高能粒子束的新方案。

三、核物理与天体物理交叉领域

1. 多体理论方法：发展核多体系统的微观理论方法，研究强相互作用量子体系的关联效应。

2. 核势与核物质状态方程：研究不同核势对核物质状态方程的影响，探索原子核内相互作用的基本规律及其在极端条件下的物质行为。

3. 致密星体结构与演化：研究中子星、奇异星等致密天体的内部结构、冷却机制及多信使观测信号的物理起源。

四、强场原子物理

1. KH（Kramers-Henneberger）原子实验验证 

2. 中性原子激光操控

3. 啁啾脉冲光场加速带电粒子及光场特性研究

五、核材料辐照损伤

1. 辐照损伤机理：研究服役环境下聚变/裂变环境下核材料受辐照损伤的缺陷产生、演化规律及其性能响应的构效关系。

2. 算法开发与优化：开发并优化核用材料受到辐照的前期、中期以及后期的相关计算方法。

3. 高熵合金设计与机器学习：探索基于核用功能的高熵合金合成-成分结构辨析-形成机理等全过程的模拟研究及相关计算方法，并通过数据驱动的机器学习建立高熵合金性能预测模型，以开发符合预期的新型核用材料。

4. 数据库建立：建立元素-材料性能-辐照特性相关的数据集，辅以机器学习识别核用材料在多场耦合下的结构-性能间的内在规律，改进传统的研发模式，以提高研发效率，也为核反应堆燃料组件以及堆芯相关材料的设计及评价提供理论基础和数据支撑。