量子光学出版时间:2015年版丛编项: 信息科学技术学术著作丛书内容简介量子光学是研究光场的量子统计性质、量子相干性质,以及光与物质相互作用中的量子效应的一门学科。《信息科学技术学术著作丛书:量子光学》重点介绍量子光学的基本内容,包括经典光场与原子的相互作用(光与原子相互作用的半经典理论);光场本身的量子统计性质和量子相干性质;量子光场与原子的相互作用(光与原子相互作用的全量子理论);耗散的量子理论以及量子光学实验中常用的物理系统。同时,简要介绍量子信息科学和冷原子物理。目录《信息科学技术学术著作丛书》序序前言第1章 量子力学基础1.1 量子力学和量子光学发展简史1.2 量子力学的基本原理1.3 态矢量和力学量算符的表象及表象变换1.3.1 表象的概念1.3.2 态矢量在具体表象中的表示1.3.3 算符在具体表象中的表示1.3.4 表象变换1.3.5 幺正变换的性质1.4 纯态、混合态、密度算符1.4.1 算符1.4.2 纯态和混合态举例1.4.3 密度算符的运动方程1.5 一维谐振子1.5.1 一维谐振子的本征态和本征能量1.5.2 量子态|n〉在坐标表象中的表示式1.6 两态系统、泡利自旋算符1.7 多体系统、约化密度算符、纠缠态、von Neumann熵1.8 量子力学中的绘景1.8.1 常用的三种绘景(薛定谔绘景、海森堡绘景、相互作用绘景)1.8.2 一般绘景之间哈密顿量的变换1.8.3 绘景变换举例参考文献第2章 经典电磁场与原子的相互作用2.1 多模电磁场与多能级原子相互作用的一般形式2.1.1 哈密顿量的形式2.1.2 薛定谔方程的求解2.2 单模电磁场与多能级原子的相互作用2.3 单模电磁场与二能级原子的相互作用2.3.1 哈密顿量的形式2.3.2 薛定谔方程和密度矩阵方程的求解2.3.3 耗散的唯象描述2.4 双模电磁场与三能级原子的相互作用2.4.1 哈密顿量的形式2.4.2 薛定谔方程的求解2.4.3 相干布居数囚禁、囚禁态、暗态、相干布居数转移2.4.4 电磁诱导透明2.4.5 无吸收而折射率增强2.4.6 无反转激光参考文献第3章 电磁场物理量的算符表示3.1 电磁场的驻波(正则模)形式3.2 电磁场的行波形式参考文献第4章 电磁场的量子态4.1 单模场的量子态4.1.1 光子数态(Fock态)4.1.2 相干态4.1.3 压缩态4.1.4 相干态的叠加态4.1.5 热态4.2 多模光场的量子态4.2.1 双模压缩真空态4.2.2 其他多模光场态4.2.3 电磁场的量子态小结4.3 光学分束器的理论描述及其对电磁场量子态的变换4.3.1 光学分束器的经典描述4.3.2 光学分束器的量子力学描述4.3.3 光学分束器对电磁场量子态的变换参考文献第5章 电磁场量子态在相干态表象中的表示5.1 光子数态表象(离散变量表象)、光子数概率分布函数5.2 相干态表象(连续变量表象)、准概率分布函数5.2.1 P(函数5.2.2 Q(函数5.2.3 Wigner函数5.3 特征函数5.4 本章小结参考文献第6章 电磁场的相干性6.1 经典一阶相干函数6.2 量子一阶相干函数6.3 经典二阶相干函数6.4 量子二阶相干函数6.5 量子高阶相干函数6.6 本章小结参考文献第7章 量子电磁场与原子的相互作用7.1 量子多模电磁场与多能级原子相互作用的哈密顿量7.2 量子单模电磁场与多能级原子的相互作用7.3 量子单模电磁场与二能级原子的相互作用——JC模型7.3.1 系统的哈密顿量7.3.2 薛定谔方程的求解7.4 缀饰态7.5 原子在自由空间的自发辐射:Weisskopf-Wigner理论7.5.1 电磁场的模密度7.5.2 二能级原子的自发辐射7.5.3 三能级原子的双光子级联发射参考文献第8章 耗散和退相干的量子理论8.1 量子跳跃理论8.1.1 量子跳跃与非幺正演化8.1.2 退相干8.2 密度算符方程和Fokker-Planck方程8.2.1 密度算符方程的一般形式8.2.2 二能级原子的辐射8.2.3 单模腔场的衰减8.3 Heisenberg-Langevin方程8.3.1 单模腔场的衰减与涨落8.3.2 腔场的双时关联函数和光谱线型8.4 腔场耗散的输入-输出形式8.5 本章小结参考文献第9章 量子光学实验中常用的物理系统9.1 腔量子电动力学系统9.1.1 JC模型的实验实现9.1.2 原子纠缠态的制备9.1.3 腔场薛定谔猫态(相干态的相干叠加态)的制备9.1.4 光子数的非破坏性测量9.2 超导电路量子电动力学系统9.3 囚禁离子系统9.4 光学系统9.4.1 单光子Mach-Zehnder干涉仪9.4.2 纠缠光子源:自发参量下转换9.4.3 Hong-Ou-Mandel干涉仪参考文献第10章 量子信息科学简介10.1 量子信息科学中的若干基本概念10.2 量子通信10.2.1 量子密集编码10.2.2 量子隐形传态10.2.3 量子密钥分发10.3 量子计算10.3.1 量子寄存器10.3.2 量子逻辑门10.3.3 量子算法参考文献第11章 冷原子物理简介11.1 光场对原子的作用力11.2 光学黏团、激光冷却原子的机理和温度极限11.3 囚禁原子的阱11.4 玻色-爱因斯坦凝聚和相干原子波激射器参考文献附录 上一篇: 量子小体系的相空间束缚态与输运过程 下一篇: 量子几何相位概论:简单物理系统的整体性