自旋多体系统中量子度量与量子压缩的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11605157
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    黄奕筱
  • 依托单位：
    浙江科技学院
  • 学科分类：
    A2502.量子物理与量子信息
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Quantum metrology and quantum squeezing are the studies of quantum measurement and quantum statistical inference, and it is also the object of study on experiment and theory in quantum information. The studies of quantum metrology and squeezing in a Bose-Einstein condensate are helpful for us to in-depth analysis, understanding and reveal the precision limit of the quantum measurement and quantum parameters estimation in quantum many-body spin systems. This project is planning to tie a bond between them by focusing on the problem of quantum squeezing and quantum Fisher information in Bose-Einstein condensate and to find the precision of quantum measurement and parameter estimation. The main content is as follows:.(1) Investigating the dynamics of spin squeezing and quantum Fisher information in a two-mode Bose-Einstein condensate, propose an effective scheme to increase the spin squeezing and quantum Fisher information and realize long time squeezing storage..(2) Discuss the dynamic of spin-nematic squeezing in a dipolar spinor condensate and analyze the largest obtainable spin-nematic squeezing in this system..(3) Studying the dynamics of spin squeezing and Fisher information in a two-mode Bose-Einstein condensate with particle loss, and find the precision of quantum measurement and parameter estimation.
量子度量与量子压缩是关于量子测量和量子统计推断的研究，也是量子信息领域中实验和理论上重点关注的研究对象。玻色爱因斯坦凝聚中量子度量与量子压缩的研究有助于深入分析、理解以及揭示量子测量和参数估计在自旋多体系统中所能达到的精度极限。本项目拟专门从量子费舍信息、量子压缩的角度研究玻色爱因斯坦凝聚中的量子度量与量子压缩问题，主要内容包括以下几个方面：.（1）利用量子费舍信息，自旋压缩在双模玻色爱因斯坦凝聚中的动力学行为，设计有效理论方案实现更强的自旋压缩，更大的量子费舍信息，以及长时间的量子压缩存储，从而为量子度量精度的提高提供更好的资源。.（2）研究具有偶极相互作用的旋量凝聚体中自旋-向列压缩的动力学行为，分析自旋-向列压缩在该系统中所能达到的最大值。.（3）探讨双模玻色爱因斯坦凝聚系统在有粒子数泄漏情况下的自旋压缩与量子费舍信息动力学行为，从而反映量子测量与参数估计精度。

结项摘要

项目的背景：量子度量与量子压缩是量子信息理论中重要的研究课题，主要是研究如何利用量子手段来提高测量和参数估计的精度，即通过实验手段直接的测量和间接的估计一个未知参数的值参数，而高精度的测量和推断物理体系中的物理量或参数，对于实验和理论都有重要的意义。量子度量与量子压缩是量子精密测量以及量子信息学中的重要研究方向，玻色爱因斯坦凝聚是凝聚态重点关注的对象，也是量子自旋多体系统中的热门课题。.主要研究内容：（1）考虑玻色爱因斯坦凝聚中的量子纠缠、量子压缩以及量子费舍信息从而反映量子测量与参数估计的最大精度。.（2）在冷原子系统中设计量子干涉仪，计算参数估计精度所能达到的最大精度。.（3）考虑退相干情况下的量子测量精度极限。.重要结果：（1）我们提出了一种方案来实现旋量偶级凝聚体中的自旋-晶列压缩的长时间存储。.（2）设计了在具有偶级相互作用的旋量凝聚体中实现海森堡极限的马赫曾德干涉仪的方案。.（3）我们阐明了在特定的条件下，利用贝叶斯估计方法，三种不同的经典测量方案均可作为最优测量，从而获得量子Cramer-Rao定理所给定的精度极限。.科学意义：本研究将量子信息理论与量子多体理论有机结合，探索自旋多体系统中的量子精密测量问题。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Non-Markovian spin-resolved counting statistics and an anomalous relation between autocorrelations and cross correlations in a three-terminal quantum dot
三端量子点中非马尔可夫自旋分辨计数统计以及自相关和互相关之间的异常关系
  • DOI：
    10.1103/physrevb.95.035154
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Physical Review B
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    JunYan Luo;Yiying Yan;Yixiao Huang;Li Yu;Xiao-Ling He;HuJun Jiao
  • 通讯作者：
    HuJun Jiao
Quantum control of spin-nematic squeezing in a dipolar spin-1 condensate
偶极自旋 1 凝聚体中自旋向列挤压的量子控制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Scientific Reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Yixiao Huang;Heng-Na Xiong;Yang Yang;Zheng-Da Hu;ZhengJun Xi
  • 通讯作者：
    ZhengJun Xi
Quantum Temporal Steering in a Dephasing Channel With Quantum Criticality
具有量子临界性的相移通道中的量子时间转向
  • DOI：
    10.1002/andp.201700373
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Annalen der physik
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Bo Liu;Yixiao Huang;Zhe Sun
  • 通讯作者：
    Zhe Sun
MULTI-QUBIT NON-MARKOVIAN DYNAMICS in PHOTONIC CRYSTAL WITH INFINITE CAVITY-ARRAY STRUCTURE
无限腔阵列结构光子晶体中的多量子位非马尔可夫动力学
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Quantum Information and Computation
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    HENG-NA XIONG;YI LI;YIXIAO HUANG;ZICHUN LE
  • 通讯作者：
    ZICHUN LE
SU(1, 1) squeezed state
SU(1, 1) 压缩状态
  • DOI：
    10.1088/1361-6455/ab32aa
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yixiao Huang;Heng-Na Xiong;Wei Zhong;Bo Liu;Xiaoguang Wang
  • 通讯作者：
    Xiaoguang Wang

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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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