卢建新教授的研究成果包括：1）发现了弦的各种高维 p-膜孤子并给予了系统分类，其中一类膜，其世界体动力学模式为矢量多重态，就是所谓的D-膜，从而为 Polchinski 等把闭弦T-对偶应用到开弦的合法性以及由此发现的 D-膜提供了佐证，也为后期发现的 AdS/CFT 对偶提供了基础 (不仅对其 CFT 描述提供了基础，也提供了其引力描述的基础)。这一发现揭示了弦与膜的内禀联系，突破了 "弦与高维膜无关" 的固有认识，为后来各种弦对偶，包括上述 AdS/CFT对偶，及M-理论存在性提供了物理基础；2）与合作者率先给出提升低维AdS黑洞解到10或11维的非线性关联公式，揭示了这些黑洞与高维膜的联系，是发现新的AdS/CFT对应的出发点；3）与Duff最早认识到超引力呈现的整体对称性与M2膜世界体电磁对偶的联系，该工作对弦对偶的提出及M-理论矩阵表述的建立起到了重要促进作用，开启了相关广义几何的研究；4）系统地研究了黑膜系统的相结构和临界现象；5）开启并系统地研究了II类弦中D膜系统的开弦对产生并发现了其增强效应，为探测额外维和暗物质提供了一种新的可能手段。

他发表相关论文70余篇，得到该领域几乎所有一流学者的引用用，包括26位诺奖、菲尔兹奖、基础物理奖和狄拉克奖得主。根据高能物理数据库HEP-INSPIRE上的统计，他的论文引用超过500次的有两篇，其中受特邀与Duff和Khuri合作在Physics Report上发表以自己工作为主的 "String solitons" 的单篇引用已超过800次，另一篇的引用已超过600次，成为相关领域的经典性文献；另还有6篇的单篇引用超过100次。 "String Solitons" 曾入选美国ISI《Branes》领域《top cited 25 papers》排名第12，他的平均引用在该领域《top cited 25 authors》中排名第7。

M-膜动力学，弦/M理论对偶及对称性，开弦对的产生与增强效应及其应用，M-理论的矩阵表述。

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