量子光学导论

图书标准信息

• 作者 [英]彼得·奈特 著；[美]克里斯托弗·格里、景俊 译
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2019-11
• 版次 1
• ISBN 9787302535188
• 定价 69.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 280页
• 字数 403千字

【内容简介】

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。 

 

【作者简介】

　　景俊，浙江大学物理学系教授/博士生导师。
　　1998-2002年，上海交通大学物理系 本科
　　2002-2007年，上海交通大学物理系 博士
　　2007-2014年，上海大学物理系，讲师、副教授
　　2010-2012年，美国新泽西史蒂文斯理工学院，博士后
　　2013-2014年，美国纽约州立大学布法罗分校物理系，研究科学家
　　2014-2017年吉林大学原子与分子物理研究所，教授/博士生导师
　　2016年，香港理工大学应用物理系，研究科学家

【目录】

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
第 7章非经典光 . 127 
7.1正交压缩  127 
7.2正交压缩光的产生 . 141 
7.3正交压缩光的探测 . 142 
7.4振幅（或光子布居数）压缩态 . 143 
7.5光子反聚束 . 145 
7.6薛定谔猫态 . 147 
7.7双模压缩真空态  154 
7.8高阶压缩  160 
7.9宽带压缩光 . 161
习题  162
参考文献  164
参考书目  165
第 8章耗散相互作用和退相干 . 167 
8.1导引 . 167 
8.2单系统实现或系综实现  168 
8.3单个量子系统的实现 . 170 
8.4三能级原子的亚稳态和传输动力学 . 173 
8.5退相干 . 175 
8.6从退相干中生成相干态：光平衡 . 178 
8.7总结 . 178
习题  178
参考文献  179
参考书目  180
第 9章量子力学的光学验证  181 
9.1光子源：自发参量下转换 . 182 
VIII 量子光学导论 
9.2 HOM干涉仪  185 
9.3量子擦除器 . 187 
9.4诱导的量子相干  189 
9.5光子的超光速隧穿 . 191 
9.6局域实在论和贝尔理论的光学验证 . 192 
9.7弗朗松实验 . 197 
9.8下转换光在无绝对标准度量学方面的应用 . 199
习题  200
参考文献  201
参考书目  202
第 10章腔量子电动力学以及离子阱的实验  203 
10.1 里德伯原子 . 203 
10.2 与腔场进行相互作用的里德伯原子  205 
10.3 J-C模型在实验中的实现 . 209 
10.4 在腔 QED中制备纠缠原子对 . 212 
10.5 用大失谐条件下的原子-场相互作用实现薛定谔猫态以及从量子到经典的退相干  213 
10.6 光子数的量子非破坏测量 . 217 
10.7 J-C型相互作用在囚禁离子运动中的实现  217 
10.8结束语  220
习题  221
参考文献  221
参考书目  223
第 11章量子纠缠的应用 ——海森伯极限下的量子干涉和量子信息处理. 224 
11.1 量子纠缠优势  225 
11.2 纠缠和干涉测量  226 
11.3 量子隐形传态  228 
11.4 密码术  230 
11.5 私钥密码系统  230 
11.6 公钥密码系统  232 
11.7 量子随机数产生器 . 233 
11.8 量子密码术 . 234 
目录 IX 
11.8.1量子密钥分发  234 
11.8.2 BB84协议  234 
11.8.3 B92协议  237 
11.8.4埃克特协议 . 238 
11.9量子通信的前景  239 
11.10量子计算逻辑门 . 239 
11.11一些量子门的光学实现 . 243 
11.12退相干和量子纠错 . 247
习题  247
参考文献  248
参考书目  250
附录 A密度算符、纠缠态、施密特分解和冯·诺伊曼熵 . 251 
A.1密度算符 . 251 
A.2两态系统和布洛赫球 . 254 
A.3纠缠态 . 255 
A.4施密特分解  256 
A.5冯·诺伊曼熵  258 
A.6密度算符的动力学  259
参考文献  259
重要文献  259
附录 B果壳里的量子测量理论 . 261
参考文献  263
附录 C推导大失谐（远离共振）相互作用下的有效哈密顿量 . 264
参考文献  266
附录 D非线性光学和自发参量下转换 . 267
参考文献  268