6Li-7Li冷原子中绝对跃迁频率和精细结构常数的精密测量

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    91536112
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    90.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2202.光与物质相互作用
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Precise measurements of both absolute frequencies and small frequency differences of atomic energy levels have played an important role in the development of physics. For example, high precision measurements of absolute frequencies of the 2S½ → 2P ½ transition (D1 line) of alkali atoms form an important link in the measurement of the fine structure constant, α. Similarly, precise interferometric measurements of the local gravitational acceleration (g) rely on the knowledge of the absolute frequencies of the 2S½ → 2P3/2 transition (D2line) in alkali atoms. A number of recent experiments have measured the fine and hyper structure splittings as well as the isotope shifts for D1 and D2 lines at optical frequencies for stable 6Li and 7Li. These data offer an important comparison with current most accurate calculations including to quantum electrodyn amics, relativistic corrections and finite nuclear size in three electron atoms. Most importantly, they can be used to determine the nuclear size and measure fine structure constant at high level and test the fundamental theory. However, they are considerable discrepancies in experimental tests of the theories. The precision measurement of Lithium atoms has not yet reached an accuracy matching the of the structure calculations. And the previous measurements are in disagreement. In particular, there is a significant discrepancy in measurements of the isotope shifts of the D1 transitions of Li. Here we propose to perform the precise measurement of the absolute frequencies, isotope shift and fine structure constant based on the stabilized optical comb in lithium atoms. In contrast to the previous measurements in hot atomic beams, we use the ultracold atoms of 6Li and 7Li. We develop the two photon coherent spectroscopy with ultrahigh resolution and will greatly improve the accuracy of the measurement. We aim to get the measurements that are more than two orders of magnitude more accurate than the all previous measurements. The measurement of absolute frequency will be reached with an uncertainty of about 0.001ppb and the measurement of the fine structure constant is at the uncertainty of 0.2ppb. The relative nuclear charge radius will de determined with an uncertainty approaching 10^(-18) meter.
近来许多实验测量了6Li和 7Li中性原子的精细和超精细频率分裂和同位素频移。这些实验数据能验证当前最精确的包括量子电动力学、相对论修正和三个电子的有限原子核大小的理论计算。更重要的是他们能用来确定核半径和测量精细结构常数α,从而在更高的精度上测试基本的物理规律。 然而当前的实验数据和理论计算有着大的分歧,即使是这些测量也存在着许多不一致,锂原子的精密测量还没有达到和理论相一致的精度。 本项目将在冷的6Li和 7Li混合原子中使用更高精度的光学频率梳和发展更高灵敏度的量子相干光谱去精确的测量精细和超精细能级频率分裂和精细结构常数α,希望能解决当前对锂原子测量的分歧。目标是在当前的锂原子测量上提高1-2个量级:绝对频率测量在0.001ppb精度上;精细结构常数的不确定度在0.1ppb上;核电荷的半径的测量不确定度达到10^(-18)米。然后在如此高的精度和准确度上去测试基本的规律。

结项摘要

我们实现了费米6Li原子的全光冷却和俘获, 针对6Li原子冷却难的特点发展了D1线(灰MOT),冷却6Li原子的温度低于Doppler冷却极限;利用双光子光谱测量了D1线的精细分裂; 采用量子相干的双光子吸收(荧光)光学手段,极大的提高光谱的灵密度,采用相位调制和单光子延迟测量技术,压窄谱线线宽,在极弱探针光(万分之二个饱和光强)下得到了高精度的D1和D2线光谱;结合光学频率梳技术,精确的测量2S到2P的跃迁频率和精细分裂。 测量的结果和当前最精确的理论计算相一致

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Shortcuts to adiabaticity in Fermi gases
费米气体绝热的捷径
  • DOI:
    10.1088/1367-2630/aae45e
  • 发表时间:
    2018-07
  • 期刊:
    New J. Physics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Pengpeng Diao;Shujin Deng;Fang Li;S. Yu;A. Chenu;Adolfo del Campo;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
Mechanical spectroscopy of parametric amplification in a high-Q membrane microresonator
高 Q 膜微谐振器中参量放大的机械光谱
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    AIP Advances
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Shuhui Wu;Jiteng Sheng;Xiaotian Zhang;Yuelong Wu;Haibin Wu
  • 通讯作者:
    Haibin Wu
Observation of the Efimovian expansion in scale-invariant Fermi gases
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  • DOI:
    10.1126/science.aaf0666
  • 发表时间:
    2016-07-22
  • 期刊:
    SCIENCE
  • 影响因子:
    56.9
  • 作者:
    Deng, Shujin;Shi, Zhe-Yu;Wu, Haibin
  • 通讯作者:
    Wu, Haibin
Precise measurement of 6Li transition frequencies and hyperfine splitting
精确测量 6Li 过渡频率和超细分裂
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Y. Wu;R. Li;Y. Rui;H. Jiang;Haibin Wu
  • 通讯作者:
    Haibin Wu

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  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王娟;张笑天;武泽茂;邓书金;武海斌
  • 通讯作者:
    武海斌
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    武海斌

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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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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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