用于量子通讯的多通道可编程分光器的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61078013
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    45.0万
  • 负责人：
    肖艳红
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    F0515.量子光学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

量子通讯技术具有高效和绝对安全等特点，是下一代信息科学的关键技术，也是当今量子物理和信息科学领域的研究热点。远距离量子通讯需要量子中继器来克服信道吸收导致的通信失败。虽然量子中继器最近已经实现，但其效率还需要大大提高。量子中继器主要包括量子存储器和分光器，很多小组正在进行如何优化量子存储的研究，本项目则拟研究一种新型的可编程、多通道分光器，有望大幅度提高量子中继的效率。该分光器基于常温下镀膜的原子蒸气池，利用原子的快速运动散布载有光信息的原子相干态，实现分光的功能。申请人前期的工作已经初步验证了此分光原理的可行性，但效率还很低，没有实现多通道运转。拟在本项目中研究分光效率低的物理原因，采用新颖的方案提高效率，并研究多通道分光的原理和实验实现。本分光器不仅可以提高长程量子通讯的效率，而且可以作为其他量子器件如多光子纠缠，长时间量子存储等的平台，其常温运转的特性将推进量子信息的实用化。

结项摘要

对光进行相干性操控是光通讯领域的重要课题，而原子是进行该研究的独特体系。我们使用镀有抗驰豫膜的原子蒸气池，将光的信息写入原子的自旋态上，通过对原子自旋态的控制来对光进行空间分束。这种原子分光器可以实现多路和可控运行，在传统和量子光通讯中有重要的应用。然而以往的原子分光器效率低于1%，大大限制了其作用的发挥。本项目中，我们通过对系统的参量优化和采用新的物理机制，实现了30%的效率，是以往结果的50倍。我们还发现，可以用与原子作用的光的相位以及原子所处的磁场环境来调节分光器的各路分光比。同时在基础物理现象方面，我们揭示了镀膜铷原子蒸气池中电磁诱导透明（EIT）谱线的线宽对外界磁场梯度进行平均的能力与光斑大小、光强的反直观的关系，提出并实现了一种新的实现相位敏感相互作用的简单方法，即通过静态磁场来产生封闭的光与原子相互作用的回路；观察到光存储信号的双指数衰减现象，有望实现秒级别的长时间存储。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Transition linewidth of cross correlations in random intensity fluctuations in electromagnetically induced transparency
电磁感应透明度随机强度波动互相关的过渡线宽
  • DOI：
    10.1103/physreva.89.013815
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Physical Review A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Lei Feng;Pengxiong Li;Mengzhen Zhang;Tun wang;Yanhong Xiao
  • 通讯作者：
    Yanhong Xiao
Linewidth of electromagnetically induced transparency under motional averaging in a coated vapor cell
涂层蒸汽室中运动平均下电磁感应透明度的线宽
  • DOI：
    10.1088/1674-1056/22/3/033202
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    CHINESE PHYSICS B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xu Zhi-Xiang;Qu Wei-Zhi;Gao Ran;Hu Xin-Hua;Xiao Yan-Hong
  • 通讯作者：
    Xiao Yan-Hong
Tuning the phase sensitivity of a double-lambda system with a static magnetic field
使用静磁场调整双 lambda 系统的相位灵敏度
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    OPTICS EXPRESS
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Xu; Xiwei;Shen; Shuo;Xiao; Yanhong
  • 通讯作者：
    Yanhong

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其他文献

Vocal development of Horsfield’s leaf-nosed bat pups (Hipposideros larvatus)
霍斯菲尔德叶鼻蝙蝠幼崽（Hipposideros larvatus）的声音发育
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    1
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  • 通讯作者：
    金龙如
面向区域创新系统的逆向知识转移机制研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    图书情报工作
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    肖艳红;卢艳秋;叶英平
  • 通讯作者：
    叶英平
宁夏六盘山地区一次局地暴雨天气过程诊断分析
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    --
  • 发表时间：
    2019
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    杨靖
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    情报理论与实践
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    肖艳红;朱微;孙凯
  • 通讯作者：
    孙凯

其他文献

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肖艳红的其他基金

“光-原子”体系精密测量中的量子噪声机制及噪声抑制新方法
  • 批准号：
    91636107
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    90.0 万元
  • 项目类别：
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光学非厄密哈密顿量在原子体系中实现的理论和实验研究
  • 批准号：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
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相似国自然基金

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相似海外基金

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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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