光学腔内机械振子的超灵敏探测

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11704126
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    31.0万
  • 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:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

A large number of researches have been focused on the precision measurements of small displacements. Cavity optomechanics studies the quantum properties of the mechanical resonators manipulating by the intracavity fields. The coupling between the cavity field and the mechanical resonator can be exploited to measure small physical quantities. On the one hand, cavity optomechanics has important applications in ultrasensitive detection on small displacements, forces, masses, and accelerations, and also in quantum information processing. On the other hand, it offers a route toward fundamental tests of quantum mechanics on macroscopic objects. In this project, based on our previous experience on quantum coherence and cavity quantum electrodynamics, we will experimentally study the coupling between non-classical light and mechanical resonator, and how the non-classical light will affect the so called “membrane-in-the-middle” system. Specifically, we will study (1) the mechanical properties of SiN membrane; (2) the precision measurement of the displacement of the mechanical resonator with non-classical light, and how to improve the sensitive even below the standard quantum limit. Our research will enrich the existing cavity optomechanical systems, help people to better understand the cavity optomechanics and cavity quantum electrodynamics, and can find applications in precision measurement and quantum information processing.
对于微小位移量的测量一直是大量科学研究关注的焦点。腔光力系统主要研究腔内光场操控下机械振子的量子特性。由于腔内光场与机械振子相互耦合这一特性,可以被用作对微小物理量的探测。腔光力系统不仅在对微小位移、力、质量和加速度的高精度探测以及量子信息处理等方面有着重要的应用,而且还能够在宏观尺度上验证量子力学基本问题。本项目将结合申请人在量子相干和腔量子电动力学方面的基础,在实验上实现非经典光场和机械振子的耦合,开展对光学腔内放置薄膜这类腔光力系统在非经典光场作用下的研究。具体研究内容为:(1)氮化硅薄膜的振动特性;(2)利用非经典光场对机械振子振动进行精密测量,提高测量精度,甚至突破标准量子极限。该研究成果将会丰富现有的腔光力学系统,进一步增加人们对腔光力学系统以及腔量子电动力学的理解和认识,在精密测量,量子信息等领域产生重要影响。

结项摘要

对于微小位移的测量一直是大量科学研究关注的焦点。腔光力系统基于腔内光场与机械振子相互耦合这一特点,可以被用于对微小物理量的探测。本项目聚焦于法布里珀罗腔内放置氮化硅薄膜的腔光力系统,主要的研究成果为利用量子关联光束和腔增强效应,实现了突破量子散粒噪声极限的超灵敏位移传感技术。在此基础上实现了双薄膜腔光力实验平台,并观测到了声子激光的自组织同步和实现了一种新型的热传输方式。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Twin-beam-enhanced displacement measurement of a membrane in a cavity
双光束增强型腔内薄膜位移测量
  • DOI:
    10.1063/1.5129547
  • 发表时间:
    2019-02
  • 期刊:
    Appl. Phys. Lett.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    X. Wei;J. Sheng;Y. Wu;Haibin Wu
  • 通讯作者:
    Haibin Wu
Parametric excitation of a SiN membrane via piezoelectricity
通过压电参量激励 SiN 膜
  • DOI:
    10.1063/1.5009952
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    AIP Advances
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Wu Shuhui;Sheng Jiteng;Zhang Xiaotian;Wu Yuelong;Wu Haibin
  • 通讯作者:
    Wu Haibin
Controllable two-membrane-in-the-middle cavity optomechanical system
可控中腔二膜光机系统
  • DOI:
    10.1103/physreva.99.023851
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    PHYSICAL REVIEW A
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Wei Xinrui;Sheng Jiteng;Yang Cheng;Wu Yuelong;Wu Haibin
  • 通讯作者:
    Wu Haibin

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其他文献

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盛继腾的其他基金

腔光力学中多机械振子非线性动力学研究
  • 批准号:
    11974115
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    64 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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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

        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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