宇宙学及其相关量子场论研究
计算暴胀期间引力子四点关联函数。宇宙暴涨不仅能很好的解释热大爆炸宇宙学中的空间平坦和视界等疑难，而且为宇宙结构形成提供原初的密度扰动。产生于暴胀期间的原初引力波扰动蕴含暴胀宇宙学的关键信息。探测原初引力波扰动是当前宇宙学研究最重要的前沿研究方向之一。理论上，计算引力子的关联函数不仅为观测提供理论基础，同时为最终从理论上理解暴胀的物理机制提供重要的线索。基于广义相对论，黄庆国课题组计算了暴胀期间引力子的四点关联函数。这是一个坚实且可以留下来的工作。
2014年很多国内外同行认为原初引力波功率谱是蓝谱。利用微波背景辐射B模极化和LIGO的观测数据，课题组明确指出没有原初引力波扰动是蓝谱的证据。此结果进一步支持课题组2014年的观点。此外，课题组还详细研究了计划中的一些探测器测量原初引力波功率谱指数的灵敏度，发现基于现在的技术仍然很难检验暴胀模型的自洽性关系。
一般认为暴胀子的运动距离不能超过量子引力的基本能标（即普朗克能标）。解析地给出一般单场慢滚暴胀模型所预言的原初引力波扰动幅度的上限。发现如果标量谱指数是一个常数，那么暴胀所产生的原初引力波的幅度远小于当前探测器的灵敏度。
加入普朗克卫星的极化数据，课题组给出更精确的可以用于限制暗能量性质的距离参数（distance prior）。进一步地，发现放松暗能量的状态方程和宇宙空间曲率都不能很好地缓解普朗克卫星的观测数据和红移为2.34的重子声波振荡数据之间的矛盾。这暗示可能存在新物理。
同时课题组成员还证明de Rham，Heisenberg和Ribeiro在2014年提出的双度规引力与物质耦合形式是唯一不带来BD鬼自由度的耦合方式。
