量子光学导论
本书对量子光学领域包括光的量子本质以及光与物质的相互作用作了初步介绍。 本书内容几乎完全与量子化的电磁场相关。涵盖的主题包括空腔中单模场量子化、多模场量子化、量子相位、相干态、相空间赝几率分布、原子与场的相互作用、J-C模型、量子相干理论、分束器和干涉仪、非经典场压缩态、纠缠光子局域实在论(涉及下转换、腔量子电动力学的实验实现、囚禁离子、退相干及其应用、量子信息处理和量子密码术)的检验。本书提供了大量课后习题以及综述文献目录。 本书专为那些已经学过量子力学的高年级本科生以及低年级研究生开设量子光学课程而设计。 ![]() 目录 第 1章引言 .1 1.1本书的范围和目标 .1 1.2历史 .1 1.3本书内容 5 参考文献 6 更多阅读的建议 6 第 2章场量子化 .8 2.1单模场的量子化 8 2.2单模场的量子涨落 . 13 2.3单模场的正交算符 . 14 2.4多模场 . 15 2.5热平衡场 21 2.6真空涨落和零点能 . 25 2.7量子相位 29 习题 34 参考文献 36 参考书目 36 第 3章相干态 37 3.1湮灭算符的本征态和最小不确定态 . 37 3.2位移真空态 . 41 3.3波包和时间演化 43 3.4相干态的产生 . 44 3.5相干态的更多性质 . 45 3.6相干态的相空间图像 . 48 量子光学导论 3.7密度算符和相空间几率分布 . 50 3.8特征函数 55 习题 60 参考文献 61 参考书目 62 第 4章原子辐射的发射和吸收 . 63 4.1原子-场相互作用 . 63 4.2原子与经典场的相互作用 . 65 4.3原子与量子场的相互作用 . 69 4.4拉比模型 73 4.5全量子模型与 J-C模型 76 4.6缀饰态 . 83 4.7密度算符方法:在热态上的应用 . 86 4.8大失谐下的 J-C模型:色散相互作用 89 4.9 J-C模型的推广 91 4.10 J-C模型的施密特分解和冯 ·诺伊曼熵 . 91 习题 93 参考文献 95 参考书目 96 第 5章量子相干函数 97 5.1经典相干函数 . 97 5.2量子相干函数 . 101 5.3杨氏干涉 104 5.4高阶相干函数 . 106 习题 111 参考文献 112 参考书目 112 第 6章分束器与干涉仪 . 113 6.1单光子实验 . 113 6.2分束器的量子力学描述 114 目录 VII 6.3单光子干涉仪 . 120 6.4无相互作用测量 121 6.5相干光的干涉测量 . 123 习题 124 参考文献 125 参考书目 125 |