强相互作用费米原子气体的非平衡动力学研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11734008
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    330.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2103.冷原子分子物理及应用
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Fermions, particles with half-integer spin such as electrons, protons and neutrons, are the building blocks of matter. When fermions strongly interact, complex collective and novel quantum behavior emerge, which share the very similar properties as electrons in high-temperature superconductors, neutrons in neutron stars or quarks appeared in the early universe. With the controllable atom-atom interaction and external trapped potential, ultracold Fermi gases of atoms provide an ideal, clean, and new type of the system to study many-body physics for strongly interaction. In the project, we will study the non-equilibrium dynamics of strongly interacting Fermi gases by controlling the interaction and trapped potential. The main objects are 1) temporal dynamics in strongly correlated many-body systems; 2) the pair field dynamics when the scattering length is changed faster than Fermi time; 3) quantum adiabatic and nonadiabatic control of many-body states, as well as quantum thermalization; 4) new features of dynamical phase diagrams. The experimental study will serve a benchmark to explore the non-equilibrium dynamics of ultracold Fermi gas and test the most accurate theory in the many-body physics.
费米原子是一种和电子、质子和中微子一样的自旋为1/2的粒子, 它是构成物质的基本要素。当费米原子间有强烈的相互作用时可表现出复杂的多体集体行为 ,和高温超导中的电子,中子星中的中微子以及早期宇宙中的夸克等具有许多相同的特性。超冷相互作用精确可调的费米原子气体提供了一种新的强相互作用物质。 本项目将通过精确的控制原子间的相互作用和原子外加俘获势研究当前多体物理领域内挑战性的问题之一:非平衡动力学。 将主要研究 1)强关联费米原子气体的时间演化;2)当散射长度的变化快于费米时间时,原子配对能带间隙动力学演化;3)费米多体态的绝热和非绝热操控以及参数变化下的量子热化问题; 4)非平衡响应下可能出现超流跃迁相变的新特征。强相互作用的多体系统的普适的时间动力学研究将对理论、计算和实验提供新的机会,测试当前超越平均场近似的量子流体理论和蒙特卡洛数值计算,推动学科的发展,更好理解自然物理规律。

结项摘要

本项目将通过精确的控制原子间的相互作用和原子外加俘获势研究当前多体物理领域内重要的科学问题多体非平衡动力学。 本项目主要研究了 1)发现了强相互作用的费米原子气体的动力学演化;2)研究了费米气体的绝热和非绝热操控以及参数变化下的量子热化问题;3)实现了散射长度的变化快于费米时间时的动力学操控; 4)实现了量子相变以及非平衡响应动力学新特征。本项目的研究成果强相互作用的多体系统的普适的时间动力学将对理论和实验提供新的机会,测试当前超越平均场近似的计算,推动学科的发展,更好理解自然物理规律。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
超冷费米气体的膨胀动力学研究新进展
  • DOI:
    10.7498/aps.68.20182293
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刁鹏鹏;邓书金;李芳;武海斌
  • 通讯作者:
    武海斌
Observation of a superradiant quantum phase transition in an intracavity degenerate Fermi gas
腔内简并费米气体中超辐射量子相变的观察
  • DOI:
    10.1126/science.abd4385
  • 发表时间:
    2021-08
  • 期刊:
    Science
  • 影响因子:
    56.9
  • 作者:
    Xiaotian Zhan;Yu Chen;Zemao Wu;Juan Wang;Jijie Fan;Shujin Deng;Haibin Wu
  • 通讯作者:
    Haibin Wu
Superadiabatic quantum friction suppression in finite-time thermodynamics
有限时间热力学中的超绝热量子摩擦抑制
  • DOI:
    10.1126/sciadv.aar5909
  • 发表时间:
    2018-04-01
  • 期刊:
    SCIENCE ADVANCES
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Deng, Shujin;Chenu, Aurelia;Wu, Haibin
  • 通讯作者:
    Wu, Haibin
用于冷原子的高精度磁场锁定系统
  • DOI:
    10.7498/aps.71.20220399
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘雪梅;芮扬;张亮;武跃龙;武海斌
  • 通讯作者:
    武海斌
Light induced space-time patterns in a superfluid Fermi gas
超流费米气体中的光诱导时空模式
  • DOI:
    10.1007/s11433-021-1718-1
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Science China Physics,Mechanics & Astronomy
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li Fang;Deng Shujin;Zhang Liang;Xia Jiahui;Yi Licheng;Wu Haibin
  • 通讯作者:
    Wu Haibin

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其他文献

四能级原子量子相干过程中瞬态光
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  • 发表时间:
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    --
  • 作者:
    姚景芹;武海斌;王 海*
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费米~6Li冷原子装载动力学的研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    武海斌
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    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    量子光学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张蓓;李芳;邓书金;武海斌
  • 通讯作者:
    武海斌
Banach空间中的p阶Bessel列的扰动
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    武海斌;王秋芬;曹怀信
  • 通讯作者:
    曹怀信
冷原子高分辨率原位成像系统设计与测试
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    夏佳惠;李芳;邓书金;武海斌
  • 通讯作者:
    武海斌

其他文献

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光学腔内多体长程相互作用费米气体新奇相变的研究
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    2019
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  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
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  • 项目类别:
    重大研究计划
超冷费米气体中用分子暗态光学控制Feshbach共振和有效范围的研究
  • 批准号:
    11374101
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    89.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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AI项目解读示例

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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