《现代
量子光学基础》是作者根据自己从2001年到2004年连续三年给Leeds大学
物理系高年级学生讲授量子光学的讲稿整理而成的。这也是迄今为止对量子光学阐述得最全面、最新颖的教科书。通过
干涉现象阐述光的本性是全书的核心。《现代量子光学基础》由11章内容和5套练习及
解答构成,分别就经典、旧量子论、半经典和完全量子力学四个层面阐述光与物质的相互作用、
激光的
原理和应用、场的量子化以及量子光学的最新进展等等。《现代量子光学基础》就激光冷却、玻色凝结、量子
信息和传输等最新进展作了简单易懂的介绍,难怪剑桥
大学的ArturEkert教授作出了极高的评价:“我很难想到作者会用如此高超的办法,把量子光学的那些最新的有趣的研究领域融入到量子光学的概念、方法和应用之中。很显然,这是一本既透彻、又新鲜的教科书,这也是一本写得特别清晰、充满激情和细致认真的书。作者把自己深厚的学术功底、透彻的论证推理和简明易懂的表述风格和创造性的演绎融合在一起。我相信《现代量子光学基础》一书,一定会引起包括初学者和专家在内的广大读者的关注。”
(GbZt{. 这本教材是作者根据自己从2001年到2004年连续三年给Leeds大学物理系高年级学生讲授量子光学的讲稿整理而成的。这也是迄今为止对量子光学阐述得最全面、最新颖的教科书。通过干涉现象阐述光的本性是全书的核心。全书由11章内容和5套练习及解答构成,分别就经典、旧量子论、半经典和完全量子力学四个层面阐述光与物质的相互作用、激光的原理和应用、场的量子化以及量子光学的最新进展等等。本书就激光冷却、玻色凝结、量子信息和传输等最新进展作了简单易懂的介绍,难怪剑桥大学的ArturEkert教授作出了极高的评价:“我很难想到作者会用如此高超的办法,把量子光学的那些最新的有趣的研究领域融入到量子光学的概念、方法和应用之中。很显然,这是一本既透彻、又新鲜的教科书,这也是一本写得特别清晰、充满激情和细致认真的书。作者把自己深厚的学术功底、透彻的论证推理和简明易懂的表述风格和创造性的演绎融合在一起。我相信《现代量子光学基础》一书,一定会引起包括初学者和专家在内的广大读者的关注。”
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6:qh%ZR 0M|Jvw'n| Preface
C}(9SASs% Acknowledgements
vJ0Zv>
n- 1.FromGeometrytotheQuantum
L~e{Vv8UR 2.IntroductiontoLasers
T/TMi&:?. 2.1NormalModesinaCavity
AMc`qh 2.2BasicPropertiesofLasers
9hdz<eFL 3.PropertiesofLight:BlackbodyRadiation
A!^gF~ 5 3.1Planck'sQuantumDerivation
y\c-I!6>26 3.2TheProperDerivationofPlanck'sFormula
$gysy!2}. 3.3FluctuationsofLight
n
?+dX^j 3.4Maxwell'sLucifer
=JfSg'7 4.InteractionofLightwithMatterI
?$ 0t @E 4.1StimulatedandSpontaneousEmission
p
_q]Rt 4.2OpticalExcitationofTwoLevelAtoms
4-Cca 43Life-TimeandAmplification
~<q^4w.=7C 5.BasicOpticalProcesses—StillClassical
@t<KS& 5.1InterferenceandCoherence
B),Z*lpC 5.2LightPressure
+z?SKc 5.3OpticalAbsorption
OzS/J;[PO[ 5.4Amplification:ThreeLevelSystems
Wd]MwDcO 5.5ClassicalTreatmentofAtom-LightInteraction
fE,Io3 5.5.1Dipoleradiation
<K
GYwLk 5.5.2Radiationdamping
KIYs[0*k 5.6SpectralLines
I#9q^,,F 6.MoreDetailedPrinciplesofLaser
!7jVKI80 6.1BasicTheory:ClassicalElectrodynamics
QV9z81[ 6.2Mode-Locking
_Sn45h@" 6.3Non-linearOptics
^Bu55q 6.4PhaseMatching
Ff{dOV.i 6.4.1Rigorousderivation
z 3N'Xk 6.4.2Heuristicderivation
QB L| n+ 6.5MultiphotonProcesses
$W0O 7.InteractionsofLightwithMatterII
^{l$>e] 7.1VectorSpaces
,8Q&X~$rY 7.2DiracFormalism
#0'%51Jcl 7.3TimeDependentPerturbationTheory
feG#*m2g 7.4AlternativeDerivationofPerturbation
%#iu 7.5TheWigner-WeisskopfTheory
'rDai[ 7.5.1Constantperturbation
D2MWrX 7.5.2Harmonicperturbation
}-H)jN^ 7.6Digression:EntropyandtheSecondLaw
f&NXWo/ 7.7Einstein'sBCoefficient
W+u-M>Cj6 7.8MultiphotonProcessesRevisited
.vWwYG 8.TwoLevelSystems
bW^JR, 8.1OperatorMatrixAlgebra
z`(">J 8.2TwoLevelSystems:RabiModel
WWG+0jQ9 8.3OtherIssueswithTwoLevelSystems
aKC,{}f$m 8.4TheBerryPhase
%hCd*[Z}j 8.4.1Paralleltransport
G*%:"qleT$ 8.4.2TheBlochsphere
(qdvvu#E 8.4.3Implementation
@23~)uiZa 8.4.4Generalizationofthephase
5Sx.'o$ 8.5GaugePrinciple
'e:(61_ 9.FieldQuantization
?3a:ntX h 9.1QuantumHarmonicOscillator
!8OgaMngzF 9.2WhatArePhotons?
M*2
Nq=3 9.3BlackbodySpectrumfromPhotons
SaSj9\o 9.4QuantumFluctuationsandZeroPointEnergy
/MZ^;XG 9.5CoherentStates
)%vnl~i! 9.6CompositeSystems—TensorProductSpaces
W.Z`kH *B 9.6.1Beamsplitters
&l?AC%a5 9.6.2Generationofcoherentstates
E D^0t 9.7BosonicNatureofLight
3{9d5p|\i 9.8Polarization:TheQuantumDescription
w:07_`cH= 9.8.1Unpolarizedlight—mixedstates
Sjo7NR^#e 10.InteractionofLightwithMatterIII
yZkS
10.1FullyQuantizedTreatment
d;.H9Ne 10.2Jaynes-CummingsModel
qB5.of[N! 10.3SpontaneousEmission—AtLast
,)ZI&BL5 10.4TheLambShift
/_</m?&.U& 10.5ParametricDownConversion
do:IkjU~ 10.6QuantumMeasurement:ABriefDiscussion
}No8t o 11.SomeRecentApplicationsofQuantumOptics
p((a(Q/ 11.1LaserCooling
4/AE;yX 11.1.1Bose-Einsteincondensation
u7lO2C7 11.2QuantumInformationProcessing
Ticx]_+~T 11.2.1Quantumteleportation
>)+N$EN 12.ClosingLines
y_r(06"z1 13.ProblemsandSolutions
b)@rp 13.1ProblemandSolutions1
bXk(wXX 13.1.1Problemset1
.zv BV_I 13.1.2Solutions1
4d\V=_);r 13.2ProblemandSolutions2
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