RUI: Free Space Multimode Quantum Optics
RUI: Free Space Multimode Quantum Optics
批准号:
1806479
负责人:
Andrew Dawes
金额:
$6.92万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2018
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2018-09-01 至 2022-08-31
中文摘要
自由空间光通信系统是全球量子密钥分配网络的主要候选者。最近的研究结果表明,包括密钥分发和通过地面到卫星信道的安全量子信息传输的网络是可行的。然而,这些光学通道由于空气中的水蒸气、烟雾颗粒和湍流而遭受破坏性的大气效应。该计划的目标是将多模量子态测量技术应用于自由空间光学系统。在现有研究计划的基础上,该项目将为学生创造机会,在该领域的前沿研究量子光学,同时研究一个可直接应用于技术进步的可访问系统。 本科研究人员参与项目的每一步,并获得实验设计,数据收集,分析和传播的经验。在此过程中获得的技术技能,结合在支持性研究社区的悉心指导,为学生成功的科学生涯做好准备。在区域和国家会议的出席和演讲为学生提供了深入了解科学专业和扩大同行网络的机会。此外,学生将参加一个由原子,分子和光学物理研究小组组成的区域性四校联盟。该计划将一种新的量子态测量技术应用于通过自由空间通道分配量子态的实验系统。其结果是对大气传输前后光的量子态有了更全面的了解。阵列检测方法最大化检索到的光子数,并允许计算检索到的空间模式。与单模探测方案相比,这些方法可以恢复更多的光量子态信息。阵列检测也用于比较多个检索模式,并揭示模式之间的相关性。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
Free-space optical communication systems are a leading candidate for global quantum-key distribution networks. Recent results have demonstrated the feasibility of networks that include key distribution and secure quantum information transfer via ground-to-satellite channels. These optical channels, however, suffer from disruptive atmospheric effects due to airborne water vapor, smoke particles, and turbulence. The goal of this program is to apply multimode quantum state measurement techniques to free-space optical systems. Building on an existing research program, this project will create opportunities for students to study quantum optics at the cutting edge of the field while working on an accessible system with immediate applications to technological advancements. Undergraduate researchers participate in every step of the project, and gain experience with experiment design, data collection, analysis, and dissemination. The technical skills acquired during this experience, combined with attentive mentoring in a supportive research community, prepare students for successful science careers. Attendance and presentations at regional and national conferences provide students with insight into the scientific profession and an opportunity to expand their network of peers. Additionally, students will participate in a regional four-school consortium of atomic, molecular, and optical physics research groups.This program applies a new quantum state measurement technique to experimental systems that distribute quantum states via free-space channels. The result is a more complete understanding of the quantum state of light before and after atmospheric transmission. Array detection methods maximize the retrieved photon number and allow computation of the retrieved spatial mode. Compared to single-mode detection schemes, these methods recover more information on the quantum state of light. Array detection is also used to compare multiple retrieved modes, and reveal correlations between modes. This information reveals fundamental properties of the optical channel and will lead to channel optimization.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
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科研奖励(0)
会议论文
RUI: Quantum Fidelity in Multimode Optical Memory
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批准号:1506049
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$17.99万
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财政年份:2015
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负责人:Andrew Dawes
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依托单位:
RUI: Multimode Quantum State Tomography of Stored Photons
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批准号:1205828
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$16.8万
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财政年份:2012
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负责人:Andrew Dawes
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依托单位:
国内基金
海外基金
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一次扫描多对比度及free-water DTI技术在功能区脑肿瘤中的研究
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批准号:JCZRLH202500011
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:
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依托单位:
基于碳纳米管技术和转座子开发一种新型的、
marker-free 的植物转基因技术
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批准号:Z24C160005
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:周明兵
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依托单位:
基于Lab-free电化学发光平台的ctDNA甲基化分析研究
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批准号:22374123
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:卓颖
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依托单位:
面向Cell-Free网络的协同虚拟化与动态传输
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批准号:62371367
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:陈健
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依托单位:
基于制备内源5mc-free基因组的策略鉴定新型DNA修饰并解析其产生机理
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批准号:32370576
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:陈辉
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依托单位:
基于定点突变膜受体Cell-free合成生物色谱新方法的PDGFRβ抑制剂筛选和结合位点分析
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批准号:82273886
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:原永芳
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依托单位:
不同功能基团的电中性Drug-Free纳米颗粒的构建及克服肿瘤耐药的研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:杨胜彩
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依托单位:
利用CRISPR/Cas RNP介导的DNA-free基因编辑衣藻控制登革热传播媒介伊蚊
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批准号:--
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35万元
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批准年份:2022
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负责人:费小雯
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依托单位:
番茄基于DNA-free基因编辑技术的2种类病毒抑制和脱毒的机理研究
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批准号:32102396
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:李经纬
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依托单位:
低损耗snapback-free RC LIGBT机理与新结构研究
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批准号:62104030
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2021
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负责人:杨可萌
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依托单位: