低维离散量子液滴的调控及非线性动力学研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11905032
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    刘彬
  • 依托单位：
    佛山科学技术学院
  • 学科分类：
    A2502.量子物理与量子信息
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The Quantum droplets (QDs), described by the Lee-Huang-Yang correction, attract extensive attentions in cold atom physics recently. The QDs can be used to study quantum simulation and quantum many-body theory since its formation is related to the quantum fluctuations beyond the mean-field theory. The potential applications of QDs include quantum information processing and quantum metrology. This project aims at revealing the variety of spatial structure and phase information of low-dimensional discrete QDs, obtaining the novel quantum states of QDs in low-dimensional discrete systems and studying their properties in the Bose-Bose-mixtures. Furthermore, we study the stability and dynamics of the system. An approach to control the dynamical evolution of QDs is proposed. This project includes studying the influences of the amplitudes of periodic potential and the velocities of QDs on scattering properties of QDs; developing the two-dimensional discrete models and obtaining stable high-angular momentum vortex QDs and their phases information; obtaining the off-site-centered vortex QDs. Also, the properties of gap QDs in the artificial gauge field are studied. This project provides a theoretical basis for control and potential applications of low-dimensional discrete QDs.
基于李-黄-杨修正项描述的量子液滴是近几年来冷原子科学中备受关注的研究课题，它的形成与多体量子涨落效应有关，因此可用于开展量子模拟和量子多体问题的理论与实验研究，且在量子信息处理和量子精密测量等方面有重要应用价值。本项目旨在揭示低维离散量子液滴形式和相位的多样性，研究玻色-玻色混合凝聚体系统中离散量子液滴的性质，获得新奇的低维量子液滴并研究其稳定性及动力学特性，进而提出调控其动力学演化行为的可行方案。主要研究内容包括：研究一维离散模型中势函数的振幅、液滴的横向速度等参量对量子液滴散射特性的影响，实现对传输方向的调控；建立二维离散模型，获得稳定高角动量涡旋量子液滴及相位信息，并实现稳定off-site-centered型涡旋量子液滴；研究人工规范场下量子液滴的性质，获取稳定一维带隙量子液滴。本项目的研究成果为低维离散量子液滴的调控及应用提供理论基础。

结项摘要

近年来，基于李黄杨修正项所描述的量子液滴为处理高维自由空间中不能形成稳定的非线性自局域态提供了新思路，其形成与量子多体涨落效应有关，同时其内部相互作用对涡旋的鲁棒性使其成为研究新奇涡旋自局域态的理想平台。本项目基于玻色-玻色混合气体量子液滴模型：在一维离散系统中，探究了紧束缚近似和准连续情况下的离散量子液滴，通过引入人工规范场，首次获得了稳定的staggered型离散量子液滴；在准二维自由空间中，分别获得了高角动量的涡旋量子液滴和隐秘涡旋量子液滴；在晶格系统中，获得了onsite型和offsite型晶格量子液滴；最后在环形势中，获得了环形量子液滴，并基于此构造了嵌套涡旋量子液滴。在各项研究中，分别探讨了各类量子液滴的密度分布、稳定参数范围、相位信息及动力学特性。本项目的研究结果为实验的观测提供理论指导，在量子信息存储等领域有着重要的应用价值。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Discrete solitons in zigzag waveguide arrays with different types of linear mixing between nearest-neighbor and next-nearest-neighbor couplings
之字形波导阵列中的离散孤子在最近邻和次近邻耦合之间具有不同类型的线性混合
  • DOI：
    10.1016/j.physleta.2020.126448
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Physics Letters A
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Hu Jinzhou;Li Shulan;Chen Zhaopin;Lu Jiantao;Liu Bin;Li Yongyao
  • 通讯作者：
    Li Yongyao
Semidiscrete Quantum Droplets and Vortices
半离散量子液滴和涡旋
  • DOI：
    10.1103/physrevlett.123.133901
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Physical Review Letters
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Zhang Xiliang;Xu Xiaoxi;Zheng Yiyin;Chen Zhaopin;Liu Bin;Huang Chunqing;Malomed Boris A;Li Yongyao
  • 通讯作者：
    Li Yongyao
Discrete quantum droplets in one-dimensional optical lattices
一维光学晶格中的离散量子液滴
  • DOI：
    10.1016/j.chaos.2021.111313
  • 发表时间：
    2021-11
  • 期刊：
    Chaos, Solitons and Fractals: X
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhao Fei-yan;Yan Zi-teng;Cai Xiao-yan;Li Chao-long;Chen Gui-lian;He He-xiang;Liu Bin;Li Yong-yao
  • 通讯作者：
    Li Yong-yao
Vortex formation and quench dynamics of rotating quantum droplets
旋转量子液滴的涡流形成和淬灭动力学
  • DOI：
    10.1016/j.chaos.2022.112368
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Chaos Solitons & Fractals
  • 影响因子：
    7.8
  • 作者：
    Xunda Jiang;Yue Zeng;Yikai Ji;Bin Liu;Xizhou Qin;Yongyao Li
  • 通讯作者：
    Yongyao Li
Nonlinear modes in spatially confined spin–orbit-coupled Bose–Einstein condensates with repulsive nonlinearity
具有排斥非线性的空间受限自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的非线性模式
  • DOI：
    10.1007/s11071-020-05692-6
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Nonlinear Dynamics
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Xiong-wei Chen;Zhi-gui Deng;Xiao-xi Xu;Shu-lan Li;Zhi-wei Fan;Zhao-pin Chen;Bin Liu;YongyaoLi
  • 通讯作者：
    YongyaoLi

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其他文献

六盘山四种典型森林生态水文功能的综合评价
  • DOI：
    10.13448/j.cnki.jalre.2016.220
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    干旱区资源与环境
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙浩;刘晓勇;熊伟;王彦辉;刘彬;于澎涛
  • 通讯作者：
    于澎涛
黄河下游地区灌注桩侧摩阻力预测方法研究
  • DOI：
    10.3785/j.issn.2096-7195.2022.s.018
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    地基处理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任志文;莫品强;刘彬;王洪国;庄培芝
  • 通讯作者：
    庄培芝
博斯腾湖小湖区景观动态变化特征
  • DOI：
    10.13984/j.cnki.cn37-1141.2017.03.004
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    海洋湖沼通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张皓;李新国;闫凯;刘彬
  • 通讯作者：
    刘彬
矩形钢管混凝土组合桁梁负弯矩区受力性能试验研究
  • DOI：
    10.14006/j.jzjgxb.2018.c391
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    建筑结构学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘永健;王康宁;刘彬;姜磊;马印平;王文帅
  • 通讯作者：
    王文帅
Effect of pore structures on the electrochemical performance of porous silicon synthesized from magnesiothermic reduction of biosilica
孔结构对生物硅镁热还原合成多孔硅电化学性能的影响
  • DOI：
    10.1007/s11595-016-1476-7
  • 发表时间：
    2016-10
  • 期刊：
    Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘彬;姚耀春;董鹏;赵淑春
  • 通讯作者：
    赵淑春

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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