线形Paul阱中镉113离子基态超精细结构的高精度测量

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11304177
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2102.原子分子与光子相互作用
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

113Cd+ ions are found promising applications in the frequency metrology, quantum information processing and the fundamental physics, all of which relate to the ground-state hyperfine structure of cadmium ions. However, there are few of high-precision measurements of the ground-state hyperfine splitting of 113Cd+ in the past decades, and the precision of the existing results is far from the mentioned applications. Recently, we measured the ground-state hyperfine splitting of the laser-cooled cadmium ions in a linear quadrupole Paul trap with the techniques of laser cooling, laser pump and fluorescence detection. The obtained results of 113Cd+ consistents with the up-to-date measurement by other groups very well and the precision is slightly improved from 1.3E-11 to 7.9E-12. In this project, we are going to improve the measurement precision of the ground-state hyperfine structure of 113Cd+ to 5E-13 level based on our previous reseach. In order to achieve this object, we are going to study the second-order Zeeman shift and the second-order Doppler effect during the measurement more closely than before to improve the frequency shift corrections. By this project, the ground-state hyperfine structure constant of 113Cd+ ions is expected to measured at the 5E-13 level for the first time in the world, which could support the theoretical research of the atomic structure and open a new way for 113Cd+ ions in the applications of frequency standards and quantum information processing.
镉113离子在量子频标、量子信息和基础物理研究等领域具有重要应用前景,镉113离子基态超精细结构与这些应用息息相关,但目前对其高精度的实验测量很少,现有测量数据精度不能满足应用需求。在前期的研究中,我们采用激光冷却、激光光泵浦和光检测技术,对囚禁在线形四极Paul阱中的镉离子的基态超精细分裂跃迁频率进行了测量,其中镉113离子的测量结果与国际上最新报道的结果吻合,测量精度略有提高,由1.3E-11提高到7.9E-12。在本项目中,我们计划在前期工作基础上,把镉113离子基态超精细结构测量精度提高到5E-13水平。为了实现这个目的,我们要进一步研究测量过程中二阶Zeeman频移和二阶Doppler效应的影响,提高相应修正精度。本课题将首次给出精度达到5E-13水平的镉113离子基态超精细结构常数,该结果将促进原子结构等理论研究,并在频标和量子信息等领域得到应用。

结项摘要

镉113离子在量子频标、量子信息和基础物理研究等领域具有重要应用前景,镉113离子基态超精细结构与这些应用息息相关,但目前对其高精度的实验测量很少,现有测量数据精度不能满足应用需求。本项目的研究目标是实现对镉113离子基态超精细结构的高精度测量,测量精度达到5E-13水平。为了实现该目标,课题组对离子阱进行了优化设计,将微波天线集成于离子阱电极中;完善了离子阱物理系统的磁屏蔽罩,并利用磁通门对离子阱附近磁场实施主动稳定控制;优化了系统光路的设计,并对激光频率和功率进行了主动控制;利用FPGA技术自制了高精度的时序控制电路;实现了系统闭环锁定,并优化了系统各个主要运行参数;深入研究了镉离子在阱中的二阶Zeeman频移和二阶Doppler频移,提高相应修正精度;测量了系统海拔高度,计算了系统引力红移;将中国计量院的UTC-NIM信号传输到清华大学作为测量参考信号,保证了测量基准的精度。最终,镉113离子基态超精细结构实验测量不确定度达到6.6e-14,超出美国JPL测量精度约200倍,该结果显著优于本课题计划达到的测量精度。镉113离子基态超精细能级分裂频率值的高精度测量,完善了该元素原子结构数据的精度,为原子结构与原子物理相关基础研究提供了实验数据支撑。同时,镉113离子非常适合用于微波原子钟的研制,该课题的测量结果也将有力的推动镉113离子阱微波钟的发展。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(5)
专利数量(0)
Note: A novel design of a microwave feed for a microwave frequency standard with a linear ion trap
注:带有线性离子阱的微波频率标准的微波馈源的新颖设计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    The Review of scientific instruments
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhang, J. W.;Miao, K.;Wang, S. G.;Wang, Z. B.
  • 通讯作者:
    Wang, Z. B.
High accuracy measurement of the ground-state hyperfine splitting in a Cd-113(+) microwave clock
Cd-113( ) 微波钟中基态超精细分裂的高精度测量
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Optics Letters
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Wang, S. G.;Zhang, A. M.;Liang, K.;Wang, L. J.
  • 通讯作者:
    Wang, L. J.
Toward a transportable microwave frequency standard based on laser-cooled Cd-113(+) ions
迈向基于激光冷却 Cd-113( ) 离子的可移动微波频率标准
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Applied Physics B-Lasers and Optics
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Wang, S. G.;Miao, K.;Wang, Z. B.;Wang, L. J.
  • 通讯作者:
    Wang, L. J.
Velocity-tunable cold Cs atomic beam from a magneto-optical trap
来自磁光陷阱的速度可调冷铯原子束
  • DOI:
    10.3788/col201715.040202
  • 发表时间:
    2017-02
  • 期刊:
    Chinese Optics Letters
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    吴晨菲;黄家强;张建伟;王力军
  • 通讯作者:
    王力军
Dick Effect in a Microwave Frequency Standard Based on Laser-Cooled Cd-113(+) Ions
基于激光冷却 Cd-113( ) 离子的微波频率标准中的迪克效应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Chinese Physics Letters
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Zhang Jian-Wei;Miao Kai;Wang Li-Jun
  • 通讯作者:
    Wang Li-Jun

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于排列熵的泵站压力管道运行状态监测
  • DOI:
    10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2018.01.023
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    振动、测试与诊断
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张建伟;马晓君;侯鸽;王立彬
  • 通讯作者:
    王立彬
水旱轮作对土壤微生物群落构建过程的影响机制
  • DOI:
    10.13758/j.cnki.tr.2020.04.009
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    土壤
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘文静;张建伟;邱崇文;包远远;冯有智;林先贵
  • 通讯作者:
    林先贵
加劲肋对方钢管再生混凝土黏结性能的影响
  • DOI:
    10.11936/bjutxb2019120021
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    北京工业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    董宏英;陈学鹏;曹万林;张建伟;赵洪飞
  • 通讯作者:
    赵洪飞
河南省产业转移的创新响应区际差异研究
  • DOI:
    10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.06.005
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    创新科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张建伟;肖文杰;王冰雪;杜珊珊
  • 通讯作者:
    杜珊珊
路感模拟用永磁同步电机电流控制
  • DOI:
    10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180616
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    吉林大学学报(工学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张博;张建伟;郭孔辉;丁海涛;褚洪庆
  • 通讯作者:
    褚洪庆

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张建伟的其他基金

小型化激光冷却镱离子微波频标关键技术研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    61 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

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

        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]
      
关闭
close
客服二维码