Autor: Christopher C. Gerry, Peter L. Knight
ISBN: 978-83-01-15357-1
Ilość stron: 308
Data wydania: 2007
Książka stanowi elementarne wprowadzenie do optyki kwantowej – dynamicznie rozwijającego się działu fizyki, zajmującego się kwantową naturą światła i jego oddziaływaniem z materią.
Obok klasycznych tematów optyki kwantowej, takich jak:
• kwantowanie pola elektromagnetycznego; • stany spójne; • kwantowy opis oddziaływania światła z atomem;
autorzy opisali w podręczniku zagadnienia informatyki kwantowej, a m.in.:
• optyczne testy mechaniki kwantowej; • zastosowania kwantowego splątania do przetwarzania informacji kwantowej; • kryptografię kwantową.
Wykład jest bardzo przystępny i zawiera wszelkie niezbędne podstawy do zrozumienia przedmiotu, poparte przejrzystymi ilustracjami. Walorem dydaktycznym są liczne zadania oraz obszerna bibliografia.
Rozwiązania zadań są dostępne dla wykładowców na stronie internetowej wydawcy anglojęzycznego oryginału książki: solutions@cambridge.org
Podręcznik jest przeznaczony dla studentów fizyki oraz fizyków zajmujących się: optyką kwantową, mechaniką kwantową, fizyką atomową, optyką atomową i cząteczkową, fizyką laserów, spektroskopią atomową i molekularną oraz optoelektroniką.
Autorzy to czołowe postacie w dziedzinie optyki kwantowej.
Rozdziały:
1. Wstęp 1.1. Zakres i cel książki 1.2. Rys historyczny 1.3. Układ książki
2. Kwantowanie pola 2.1. Kwantowanie pola jednomodowego 2.2. Fluktuacje kwantowe pola jednomodowego 2.3. Operatory kwadratur dla pola jednomodowego 2.4. Pola wielomodowe 2.5. Pola termiczne 2.6. Fluktuacje próżni i energia drgań zerowych 2.7. Faza kwantowa Zadania
3. Stany spójne 3.1. Stany własne operatora anihilacji i stany o najmniejszej nieoznaczoności 3.2. Przesunięte stany próżni 3.3. Paczki falowe i ewolucja 3.4. Wytwarzanie stanów spójnych 3.5. Dalsze właściwości stanów spójnych 3.6. Stany spójne w przestrzeni fazowej 3.7. Operator gęstości i rozkład prawdopodobieństwa w przestrzeni fazowej 3.8. Funkcje charakterystyczne Zadania
4. Emisja i absorpcja promieniowania przez atomy 4.1. Oddziaływanie atomu z polem 4.2. Oddziaływanie atomu z polem klasycznym 4.3. Oddziaływanie atomu z polem kwantowym 4.4. Model Rabiego 4.5. W pełni kwantowy model Jaynesa–Cummingsa 4.6. Stany ubrane 4.7. Operator gęstości: opis stanów termicznych 4.8. Model Jaynesa–Cummingsa w przypadku dużego odstrojenia: oddziaływanie dyspersyjne 4.9. Rozwinięcia modelu Jaynesa–Cummingsa 4.10. Rozkład Schmidta i entropia von Neumanna w modelu Jaynesa–Cummingsa Zadania
5. Kwantowe funkcje spójności 5.1. Klasyczne funkcje spójności 5.2. Kwantowe funkcje spójności 5.3. Interferencja Younga 5.4. Funkcje spójności wyższego rzędu Zadania
6. Dzielniki wiązki i interferometry 6.1. Doświadczenia z pojedynczymi fotonami 6.2. Kwantowy opis dzielników wiązki 6.3. Interferometria jednofotonowa 6.4. Detekcja bez oddziaływania 6.5. Interferometria światła w stanie spójnym Zadania
7. Światło nieklasyczne 7.1. Ściskanie kwadraturowe 7.2. Wytwarzanie światła ściśniętego kwadraturowo 7.3. Detekcja światła ściśniętego kwadraturowo 7.4. Stany o ściśnięciu amplitudowym (liczby fotonów) 7.5. Antygrupowanie fotonów 7.6. Stany kota Schrodingera 7.7. Dwumodowe stany ściśnięte próżni 7.8. Ściśnięcie wyższego rzędu 7.9. Szerokopasmowe światło ściśnięte Zadania
8. Oddziaływania dysypacyjne i dekoherencja 8.1. Wstęp 8.2. Układy pojedyncze czy zespoły? 8.3. Pojedyncze układy 8.4. Atomy trójpoziomowe: dynamika telegraficzna 8.5. Dekoherencja 8.6. Wytwarzanie stanów spójnych w wyniku dekoherencji: równowaga optyczna 8.7. Podsumowanie Zadania
9. Optyczne sprawdziany mechaniki kwantowej 9.1. Źródła fotonów: spontaniczne parametryczne obniżenie częstości 9.2. Interferometr Honga–Ou–Mandela 9.3. Gumka kwantowa 9.4. Spójność wymuszona 9.5. Nadświetlne tunelowanie fotonów 9.6. Optyczny sprawdzian teorii realizmu lokalnego i twierdzenia Bella 9.7. Doświadczenie Fransona 9.8. Zastosowanie światła o obniżonej częstości w metrologii bez wzorców bezwzględnych Zadania
10. Elektrodynamika kwantowa we wnęce i w pułapce jonowej 10.1. Atomy rydbergowskie 10.2. Oddziaływanie atomów rydbergowskich z polem we wnęce 10.3. Doświadczalne sprawdzenie przewidywań modelu Jaynesa–Cummingsa 10.4. Wytwarzanie stanów splątanych atomów we wnęce 10.5. Wytwarzanie stanów kota Schrodingera w wyniku oddziaływań dyspersyjnych atom–pole i dekoherencja 10.6. Nieniszczący pomiar kwantowy liczby fotonów 10.7. Oddziaływanie Jaynesa–Cummingsa dla ruchu jonu w pułapce 10.8. Uwagi końcowe Zadania
11. Zastosowania splą tania: interferometria z ograniczeniem heisenbergowskim i kwantowe przetwarzanie informacji 11.1. Korzyści ze splątania 11.2. Splątanie i pomiary interferometryczne 11.3. Teleportacja kwantowa 11.4. Kryptografia 11.5. Szyfrowanie z kluczem prywatnym 11.6. Szyfrowanie z kluczem publicznym 11.7. Kwantowy generator liczb losowych 11.8. Kryptografia kwantowa 11.9. Perspektywy komunikacji kwantowej 11.10. Bramki kwantowe 11.11. Optyczne bramki kwantowe 11.12. Dekoherencja i kwantowa korekcja błędów Zadania
Dodatek A. Operator gęstości, stany splątane, rozkład Schmidta i entropia von Neumanna Dodatek B. Bardzo krótka opowieść o kwantowej teorii pomiarów Dodatek C. Wyznaczenie hamiltonianu efektywnego dla oddziaływań dyspersyjnych (dalekich od rezonansu) Dodatek D. Optyka nieliniowa i spontaniczne parametryczne obniżenie częstości
Wstęp do optyki kwantowej --- Pozycja niedostępna.---
|