开放量子系统的非马尔科夫效应研究

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基本信息

  • 批准号：
    11175072
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    安钧鸿
  • 依托单位：
    兰州大学
  • 学科分类：
    A2502.量子物理与量子信息
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

非马尔科夫效应是指量子系统与环境相互作用中由环境记忆效应而引起的其对系统的动力学反作用。近年来随着量子光学与量子信息实验技术的不断发展，越来越多的实验现象已不能用基于玻恩-马尔科夫近似的开放系统理论所描述，因此非马尔科夫效应的理论研究具有迫切的重要意义。我们将利用路径积分影响泛函方法，研究双态系统在玻色子结构环境中、电子自旋系统在自由电子气和核自旋库中以及腔场光机体系等几类开放系统的非马尔科夫效应。巧妙地选择（正则、SU(2)和Grassmannian）相干态表象构造相关体系的路径积分可使这几类体系纳入到统一的影响泛函理论框架中。通过这种非微扰的手段建立这几类体系的非马尔科夫退相干动力学的统一描述，我们旨在揭示非马尔科夫效应带给体系退相干行为与传统近似描述方案定量的甚至定性的不同，解释已有的实验现象，预言新的物理效应，并对相关系统实验的进一步发展及其在量子信息中的应用提供必要的理论依据。

结项摘要

随着量子光学与量子信息实验技术的不断发展, 越来越多的实验出现了波恩-马尔科夫近似不成立的物理条件, 因此非马尔科夫效应的研究具有迫切的重要意义. 我们主要研究了分离变量量子位系统、连续变量量子光场系统和腔场光机体系在耗散结构环境中的非马尔科夫退相干动力学. 提出了非马尔科夫效应和系统与环境组成的复合系统束缚态形成对退相干影响的基本物理框架; 揭示了束缚态在退相干抑制、量子关联保持、量子速度极限和非正则热化中所扮演的关键角色; 解释了光子晶体空间周期结构导致退相干抑制的物理机制. 在此基础上, 开展周期性驱动调控系统Floquet准能谱形成束缚态所诱发的非平衡量子相变研究, 提出了通过驱动场的时间周期性调制束缚态的形成来抑制退相干的方案; 提出了通过周期性驱动操控Kitaev模型束缚态的形成来诱发新型拓扑相变并以此来制备多重Majorana边界态的方案; 提出了通过周期性驱动操控Haldane模型束缚态的形成来产生大陈数拓扑绝缘相的方案. 受本项目资助, 在Scientific Reports、Physical Review系列杂志等发表SCI论文11篇. 我们围绕束缚态所取得的以上一系列成果极大地丰富了人们对退相干的认识并开辟了人工合成量子极端物态的新手段.

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Frozen Gaussian quantum discord in photonic crystal cavity array system
光子晶体腔阵列系统中的冻结高斯量子不和谐
  • DOI：
    10.1103/physreva.88.012129
  • 发表时间：
    2013-07
  • 期刊：
    Physical Review A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    An, Jun-Hong;Chen, Xi-Meng;Luo, Hong-Gang;Oh, C. H.
  • 通讯作者：
    Oh, C. H.
Generation of stable entanglement between two cavity mirrors by squeezed-reservoir engineering
通过挤压储层工程在两个腔镜之间产生稳定的纠缠
  • DOI：
    10.1103/physreva.92.062311
  • 发表时间：
    2015-07
  • 期刊：
    Physical Review A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yang, Chun-Jie;An, Jun-Hong;Yang, Wanli;Li, Yong
  • 通讯作者：
    Li, Yong
Preservation of quantum correlation between separated nitrogen-vacancy centers embedded in photonic-crystal cavities
嵌入光子晶体腔中的分离的氮空位中心之间的量子相关性的保持
  • DOI：
    10.1103/physreva.87.022312
  • 发表时间：
    2013-01
  • 期刊：
    Physical Review A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yang, W. L.;An, Jun-Hong;Zhang, Chengjie;Feng, M.;Oh, C. H.
  • 通讯作者：
    Oh, C. H.
Dynamics of quantum correlation between separated nitrogen-vacancy centers embedded in plasmonic waveguide.
嵌入等离子体波导中的分离氮空位中心之间的量子关联动力学。
  • DOI：
    10.1038/srep15513
  • 发表时间：
    2015-10-23
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Yang WL;An JH;Zhang CJ;Chen CY;Oh CH
  • 通讯作者：
    Oh CH
Anomalous decoherence in a dissipative two-level system
耗散两能级系统中的反相干性
  • DOI：
    10.1103/physreva.87.052139
  • 发表时间：
    2013-05-31
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Liu, Hai-Bin;An, Jun-Hong;Oh, C. H.
  • 通讯作者：
    Oh, C. H.

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  • 通讯作者：
    王顺金和罗洪刚
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    安钧鸿;王顺金和罗洪刚
  • 通讯作者：
    王顺金和罗洪刚

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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

        graph TD
          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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