耗散耦合型腔光力系统的量子特性及应用

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11474119
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2205.光量子物理和量子光学
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

This proposal will devote to study the quantum properties in dissipatively coupling cavity optoimechanical system and array of cavity optomechanical systems with dissipatively coupling. Meanwhile, the effects of destructive interference of quantum noises and nonlinear dissipation on the preparation of mechanical ocsillator(s) in nonclassical states and the realization of quantum sysnchronization of mechanical oscillators will be discussed in detail. Firstly, the research on how to build up and transfer the nonclassical correlations among different dissipatively coupling cavity optomechanical systems based on the destructive interference of quantum noises will becarried out. Then designing the array of cavity optomechanical systems with dissipatively coupling, the effect of destructive interference of quantum noises on the quantum synchronization and the many-body property of mechanical oscillators will be investigated. The method for solving quantum master equation with nonlinear dissipation terms will be proposed. The influences of the nonlinear dissipation on the preparation of oscillators in nonclssical states and the quantum synchronization among oscillators will be revealed. Furthermore, how to realize the strong nonlinear coupling between photon and phonon at the single-photon level assisted by auxiliary system coupled to photon or phonon in the dissipatively coupling cavity optomechanical system and array of cavity optomechanics system with dissipatively coupling will be analyzed. With the aid of the destructive interference of quantum noises and the nonlinear dissipation, the proper nonlinear phonon bath will be constructed for the production of non-Gaussian states of oscillators with nonclassical properties. New schemes will be proposed for the generation of non-Gaussian states of mechanical oscillators which are protected from the thermal environment. The potential applications of these states in quantum information processing and high-precision measurement will be stressed.
本申请项目拟研究单个耗散耦合型腔光力系统和耗散耦合型腔光力阵列的量子性质,揭示量子噪声相消干涉、耗散的非线性等对制备机械振子非经典态和实现振子间的量子同步等性质的影响。深入研究如何利用耗散耦合型腔光力系统特有的量子噪声相消干涉来实现不同耗散耦合型腔光力系统之间非经典特性的建立及高可信度传递,设计适当的耗散耦合型腔光力阵列,研究量子噪声干涉对振子间的量子同步现象及多体量子性质的影响。发展求解含有非线性耗散的量子主方程的方法,揭示出非线性耗散过程对制备机械振子振动的非经典态和实现振子间量子同步的作用。研究如何利用辅助系统与耗散耦合型腔光力系统和腔光力阵列中光子或声子的耦合,在单光子水平上提高光子与声子的非线性相互作用,利用量子噪声的相消干涉以及耗散的非线性,来构建声子的适当的非线性热库,提出制备抗环境干扰的振子非高斯非经典态的新方案,并分析这些非经典态在量子信息科学和精密测量中的应用。

结项摘要

本项目已经按计划完成了相关的研究工作,同时将我们的研究工作拓展到量子点体系和光学波导单向耦合系统的量学性质等方面。在本项目的资助下,我们发表SCI论文18篇,其中在Phys. Rev. A发表论文11篇, 在Opt. Express上发表论文3篇。课题组先后有18名研究生参加了本项研究工作,其中5人获博士学位,9人获硕士学位。取得的主要成果包括:.(1)利用量子相消干涉效应,在量子点—腔场—机械振子混合体系中研究了如何快速高效地将机械振子冷却至量子基态,接着利用腔量子电动力学和光力学组成的混合量子系统制备机械振子非经典态的方案。还在两个不同的耗散型腔光力系统中通过注入宽频双模压缩光,将两个机械振子的运动制备到纠缠态的方案。.(2)研究了双色激光场驱动的量子点在多模热声子库作用下的量子特性,以及由激光场驱动的耦合量子点与纳米机械振子相互作用的动力学性质。.(3)研究了纳米机械振子产生的声子模与光腔模之间形成的稳定连续变量纠缠及EPR操控的性质。研究了与机械振子耦合的双模光腔系统的EPR引导性质,实现了腔场与低频机械振子间在稳定区域内强的量子引导。.(4)我们还研究了双原子辐射系统共振荧光频率滤波的量子关联,量子系统间光与物质手征耦合的相互作用,揭示了腔量子电动力学系统中光子的完全相干吸收对弱光非线性的依赖关系。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Nonclassical non-Gaussian state of a mechanical resonator via selectively incoherent damping in a three-mode optomechanical system
通过三模光机械系统中的选择性非相干阻尼实现机械谐振器的非经典非高斯状态
  • DOI:
    10.1103/physreva.93.033832
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Physical Review A
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Huang Kang-jing;Yan Yan;Zhu Jia-pei;Xiao Yun-feng;Li Gao-xiang
  • 通讯作者:
    Li Gao-xiang
Entanglement transfer from two-mode squeezed vacuum light to spatially separated mechanical oscillators via dissipative optomechanical coupling
通过耗散光机械耦合从双模压缩真空光到空间分离的机械振荡器的纠缠转移
  • DOI:
    10.1007/s11433-015-5647-x
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    SCIENCE CHINA-PHYSICS MECHANICS %26 ASTRONOMY
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yan Yan;Gu WenJu;Li GaoXiang
  • 通讯作者:
    Li GaoXiang
Steady-state one-way Einstein-Podolsky-Rosen steering in optomechanical interfaces
光机械接口中的稳态单向 Einstein-Podolsky-Rosen 转向
  • DOI:
    10.1103/physrevb.78.079903
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Physical Review A
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Tan Huatang;Zhang Xincheng;Li Gaoxiang
  • 通讯作者:
    Li Gaoxiang
Steady-state light-mechanical quantum steerable correlations in cavity optomechanics
腔光力学中的稳态光机械量子可控相关性
  • DOI:
    10.1103/physreva.95.053842
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    PHYSICAL REVIEW A
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Tan Huatang;Deng Wenwu;Wu Qinglin;Li Gaoxiang
  • 通讯作者:
    Li Gaoxiang
Collective dynamics and entanglement of two distant atoms embedded into single-negative index material
嵌入单负折射率材料中的两个遥远原子的集体动力学和纠缠
  • DOI:
    10.1364/oe.25.001867
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Fang Wei;Li Gao-Xiang;Fang Wei;Yang Yaping;Ficek Zbigniew;Li GX
  • 通讯作者:
    Li GX

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    吴少平

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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。

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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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