基于偶极玻色爱因斯坦凝聚体的二维各向异性物质波孤子及其相互作用的研究

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基本信息

  • 批准号：
    11575063
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    黎永耀
  • 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：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The recent years have witnessed a rapid development of the experimental abilities to realize Bose-Einstein condensates (BEC) in atoms and molecules with large electrical and magnetic dipolar moments. Dipole-dipole interactions (DDI) in such quantum gases are long-range and anisotropic which can bring rich new phenomena and attracts great attentions. For soliton physics, long-range and anisotropic DDIs provide anisotropic nonlocal nonlinearities, giving rise to the possibility to created stable two-dimensional soliton, which is unable to achieve in traditional cubic nonlinear media. Under the anisotropic nonlocal nonlinearity, soliton also becomes anisotropic not only in the internal structure, but also for the mobility and interactions, which brings new opportunities and challenges to the study of soliton physics. The main goal of this proposal is to theoretically study the stable condition of the 2D anisotropic dipolar matter wave solitons, and clarify the mobility and interactions of them in free space, optical lattice and two-component systems. Especially, the creation of anisotropic vortex soliton in dipolar BEC is the main target of this goal. The results of this proposal can also give suggestions to how to realize such solitons experimentally.
偶极玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)是近年来冷原子及相关研究领域中一个热点问题。 这些具有长程各向异性偶极-偶极相互作用(DDI)的量子气体为物质波孤子的研究带来一系列新的物理问题：它可以在二维的自由空间支持孤子的存在，突破了传统的三次非线性介质的局限。而且在各向异性DDI作用下，这些二维孤子也呈现出各向异性的特点，研究这些基于DDI所形成的新孤子，将给孤子研究带来新的机遇和挑战。本项目基于上述研究背景，在自由空间，光晶格和二分量系统下对偶极BEC中二维各向异性物质波孤子的产生及相互作用展开研究，得出这类孤子在上述系统中形成的稳定条件，寿命，以及形态形貌。其中，如何产生和稳定基于偶极BEC的各向异性涡旋态孤子，是一个挑战性问题。在此基础上，本项目将进一步探明这些孤子间由DDI所诱导的各向异性相互作用的机理，并提出相关的实验方案，为实验观产生和探测这类孤子提供有效的理论依据和支持。

结项摘要

本项目在理论上分别对二维自由空间系统，光晶格系统和二分量系统下偶极玻色爱因斯坦凝聚体(BECs)形成的各向异性的物质波孤子在外场控制下的产生、运动及相互作用的问题展开研究并分析了偶极孤子在上述系统中形成的稳定条件，寿命，以及形态形貌。同时，我们借助了BEC中自旋轨道耦合效应在自由空间产生了具有各向异性密度分布的涡旋孤子，并提出了三种对这种各向异性孤子进行调控的方法，成功获得三种获得具有椭圆密度分布的各向异性涡旋孤子。

项目成果

期刊论文数量（28）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Dipolar bright solitons and solitary vortices in a radial lattice
径向晶格中的偶极亮孤子和孤涡
  • DOI：
    10.1103/physreva.96.053617
  • 发表时间：
    2017-08
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Huang Chunqing;Lyu Lin;Huang Hao;Chen Zhaopin;Fu Shenhe;Tan Haishu;Malomed Boris A;Li Yongyao
  • 通讯作者：
    Li Yongyao
Anisotropic Semi Vortices in Spinor Dipolar Bose Einstein Condensates Induced by Mixture of Rashba Dresselhaus Coupling
Rashba Dresselhaus耦合混合引起的旋量偶极玻色爱因斯坦凝聚中的各向异性半涡
  • DOI：
    10.7566/jpsj.87.094005
  • 发表时间：
    2018-08
  • 期刊：
    Journal of the Physical Society of Japan
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Liu Shimei;Liao Bingjin;Kong Jiayong;Chen Pengfei;Lu Jiantao;Lie Yang;Huang Chunqing;Li Yongyao
  • 通讯作者：
    Li Yongyao
Two-Dimensional Vortex Solitons in Spin-Orbit-Coupled Dipolar Bose-Einstein Condensates
自旋轨道耦合偶极玻色-爱因斯坦凝聚中的二维涡旋孤子
  • DOI：
    10.3390/app8101771
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    APPLIED SCIENCES-BASEL
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Pang Wei;Deng Haiming;Liu Bin;Xu Jun;Li Yongyao
  • 通讯作者：
    Li Yongyao
Excited states of two-dimensional solitons supported by spin-orbit coupling and field-induced dipole-dipole repulsion
自旋轨道耦合和场致偶极子-偶极子排斥支持的二维孤子的激发态
  • DOI：
    10.1103/physreva.97.013636
  • 发表时间：
    2017-11
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Huang Chunqing;Ye Yuebo;Liu Shimei;He Hexiang;Pang Wei;Malomed Boris A;Li Yongyao
  • 通讯作者：
    Li Yongyao
PT -symmetric and antisymmetric nonlinear states in a split potential box
PT - 分势箱中的对称和反对称非线性状态
  • DOI：
    10.1098/rsta.2017.0369
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Philosophical Transactions of the Royal Society A-Mathematical Physical and Engineering Sciences
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Chen Zhaopin;Li Yongyao;Malomed Boris A
  • 通讯作者：
    Malomed Boris A

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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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