从事非平衡涨落理论研究，并承担工科大学物理及理论力学的教学工作。至今已在国际学术期刊发表论文54篇，其他研究论文7篇，并出版中文专著一部：《量子轨迹的功和热》（科学出版社，2019）。作为项目负责人多次获得国家自然科学基金资助。

学术成果：提出封闭和开放量子系统量子 Feynman-Kac公式，证明量子功等式, 计算量子功的特征函数，拓展了量子功的理论分析框架；发展量子跳跃轨迹随机热力学，证明其与基于两次投影测量的随机量子热力学等价，为建立统一的量子随机热力学提供理论基础；提出特定开放量子系统的半马氏过程方法，解析求解计数统计和首达时间统计的标度累加矩生成函数，为研究开放量子系统大偏差性质提供一个新工具。

代表性工作：

1.  Fei Liu, Semi-Markov processes in open quantum systems: Connections and applications in counting statistics, Phys. Rev. E 106, 054152 (2022).  https://doi.org/10.1103/PhysRevE.106.054152

2. Zhaoyu Fei, Haitao Quan, and Fei Liu, Quantum corrections in work statistics of closed quantum systems. Phys. Rev. E 98, 012132 (2018).  https://doi.org/10.1103/PhysRevE.98.012132

3.  Fei Liu and Jingyi Xi, Characteristic functions based on a quantum jump trajectory, Phys. Rev. E 94, 062133 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.94.0621332. 

4. Fei Liu, Calculating work in weakly driven quantum master equations: Backward and forward equations. Phys Rev. E 93, 012127 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.93.012127

5. Fei Liu, Derivation of quantum work equalities using quantum Feynman-Kac formula, Phys. Rev. E, 86, 010103(R) (2012). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.86.010103