空间量子信道传输特性与机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    U1738204
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    700.0万
  • 负责人：
    彭承志
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    A24.量子调控
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Quantum science experimental satellite since the launch has been successfully completed the established scientific goals. The next priority is to break through the existing satellite can only work in the area of the restrictions, to carry out the research on the transmission characteristics and mechanisms of space quantum channel. the porject will developing the technology of tracking and pointing in Daylight, the technology of compensating the atmospheric turbulence on quantum reciever using adaptive optics, which exploring the new technologies and new methodsthe for all-day quantum communication and laying the technical foundation for the future of global quantum communication network.
量子科学实验卫星自发射以来已圆满完成既定的科学目标，量子科学实验卫星下一步的首要任务就是突破现有卫星只能在地影区工作的限制，开展空间量子信道传输特性与机制研究，发展白天强背景下跟踪瞄准技术、自适应光学补偿大气湍流对量子接收效率影响技术，探索实现全天时量子通信的新技术、新方法，为未来全球化量子通信网络奠定技术基础。

结项摘要

本项目依托量子科学实验卫星“墨子号”，开展空间量子信道传输特性与机制研究，已全部完成既定研究目标。在白天强背景量子信道保持技术方面实现了一种基于空频阈特征提取的白天信标光跟踪算法，并完成实验验证；通过频域滤波与时间滤波成功实现了正午环境下墨子号与地面站的星地链路对接，为未来全天时量子通信链路建立奠定技术基础。在基于自适应光学的波前补偿技术方面，在上海城市大气8公里信道中对前期研发的基于模式法随机梯度下降算法的自适应光学系统进行了外场测试，并利用该技术实现全天时自由空间量子密钥分发实验。在单光子探测信息传输方面，实现了抗强背景干扰的联合PPM调制的串行级联编解码纠错算法，建立了基于单光子单元及阵列探测器的物理实验系统，实现了亚光子/bit的超高灵敏度信息传输。这些关键技术的突破，都为未来全球化量子通信网络奠定技术基础。

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）
Point-ahead demonstration of a transmitting antenna for satellite quantum communication
用于卫星量子通信的发射天线的前向演示
  • DOI：
    10.1364/oe.26.017044
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Han Xuan;Yong Hai-Lin;Xu Ping;Wang Wei-Yang;Yang Kui-Xing;Xue Hua-Jian;Cai Wen-Qi;Ren Ji-Gang;Peng Cheng-Zhi;Pan Jian-Wei
  • 通讯作者：
    Pan Jian-Wei
Single-mode fiber coupling with a M-SPGD algorithm for long-range quantum communications
采用 M-SPGD 算法的单模光纤耦合，用于远程量子通信
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    K.-X. Yang;M. Abulizi;Y.-H. Li;B.-Y. Zhang;S.-L. Li;W.-Y. Liu;J. Yin;Y. Cao;J.-G. Ren;C.-Z. Peng
  • 通讯作者：
    C.-Z. Peng
Channel model and performance analysis of long-range deep sea wireless photon-counting communication
远距离深海无线光子计数通信信道模型及性能分析
  • DOI：
    10.1016/j.optcom.2020.125989
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Optics Communications
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Huang Jun;Wen Guanhua;Dai Jiansheng;Zhang Liang;Wang Jianyu
  • 通讯作者：
    Wang Jianyu
Towards satellite-based quantum-secure time transfer
迈向基于卫星的量子安全时间传输
  • DOI：
    10.1038/s41567-020-0892-y
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Nature Physics
  • 影响因子：
    19.6
  • 作者：
    Dai Hui;Shen Qi;Wang Chao-Ze;Li Shuang-Lin;Liu Wei-Yue;Cai Wen-Qi;Liao Sheng-Kai;Ren Ji-Gang;Yin Juan;Chen Yu-Ao;Zhang Qiang;Xu Feihu;Peng Cheng-Zhi;Pan Jian-Wei
  • 通讯作者：
    Pan Jian-Wei
Polarization-maintaining design for satellite-based quantum communication terminals
星基量子通信终端保偏设计
  • DOI：
    10.1364/oe.387574
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Jincai Wu;Liang Zhang;JianJun Jia;Tianhong Wang;Rong Shu;Zhiping He;Jianyu Wang
  • 通讯作者：
    Jianyu Wang

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其他文献

基于电光效应的光子频移研究
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    曹原;雍海林;彭承志;王向斌
  • 通讯作者：
    王向斌
量子密钥分发中偏振补偿算法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    红外与毫米波学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘尉悦;曹蕾;陈厦微;张亮;李杨;曹原;任继刚;蔡文奇;廖胜凯;彭承志
  • 通讯作者：
    彭承志
Quantum-key-distribution-network-based mobile encryption system and communication method thereof
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2011-07-01
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    彭承志;江晓;潘建伟;赵勇;赵梅生;陈增兵;陈腾云
  • 通讯作者：
    陈腾云
基于百公里量子通信实验的可移动式一体化纠缠源
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    红外与毫米波学报
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  • 通讯作者：
    彭承志
空间平台量子密钥纠错处理研究
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    曹蕾;任继刚;彭承志;刘尉悦
  • 通讯作者：
    刘尉悦

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新型量子通信方案与实验研究
  • 批准号：
    61078012
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    2010
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    面上项目

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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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