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量子光學導論/引進系列/中外物理學精品書系

  • 作者：(英)馬克·福克斯|責編:劉嘯|譯者:葛惟昆
  • 出版社：北京大學
  • ISBN：9787301344125
  • 出版日期：2023/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：411
人民幣：RMB 99 元      售價：元
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內容大鋼
    量子光學，實際就是關於光的量子理論與實驗。光子的名詞在量子力學誕生伊始的1926年由劉易斯（Gilbert Lewis）提出，次年狄拉克用於其專著中。但光子的概念實際上早在1905年愛因斯坦提出光電效應理論時即已形成。
    但關於光子的研究最初集中於原子光譜，而很少涉及光子本身。現代量子光學真正建立起來始於1956年的HBT（Hanbury，Brown，Twiss）關於光子相關性的實驗。以此為基礎發展的一系列實驗表明，只有光的量子理論才可以解釋光子統計學等實驗結果。HBT實驗現在是單光子測量的基本實驗，用於鑒別單光子源的反聚束（anti-bunching）效應。由於相關效應對於近年來高速發展的量子信息和量子計算的重要性，量子光學日益備受關注。
    該書包括下列內容： 第一部分是引言和背景知識，介紹經典光學和光學躍遷的量子理論；第二部分為光子學，介紹光子統計，光子的反聚束效應（單光子），相干態和光的壓縮，和光子的量子態等；第三部分為原子和光子的相互作用，包括光-原子的共振相互作用，腔體中的原子，和冷原子等；第四部分專門討論量子信息處理，包括量子密鑰，量子計算，和糾纏態和量子遠程通訊等。在附錄中除了介紹一些基本知識外，也討論了波色-愛因斯坦凝聚。
作者介紹
(英)馬克·福克斯|責編:劉嘯|譯者:葛惟昆
    馬克·福克斯，英國謝舉爾德大學光物理教授，美國光學學會、英國物理學會會士。1987年在牛津大學獲得物理學博士學位，之後在美國新澤西州AT&T吳爾實驗室做博士后，兩年後返回牛津大學任皇家學會大學研黨員。1998年加入謝蘇爾德大學。發表論文250余篇，湯蓋量子光學、季線性光學、光子學、納來光子學和率導體物理等寬廣的領城他是牛津大學出服杜「牛津物理大師品書」（Oxford Masters Series in Pysics）中兩本書的作者，《國體的光學性質》和這本《量子光學導論》。這兩本著作都在世界上受到廣泛歡迎，被譯威多種文字。另外他還在劉橋大學出服杜出服了著作《原子物理》
目錄
第一部分  引言與背景知識
  第1章  引言
    1.1  什麼是量子光學
    1.2  量子光學簡史
    1.3  如何使用本書
  第2章  經典光學
    2.1  麥克斯韋方程組和電磁波
    2.2  衍射與干涉
    2.3  相干
    2.4  非線性光學
    擴展閱讀
    習題
  第3章  量子力學
    3.1  量子力學形式
    3.2  原子中的量子態
    3.3  諧振子
    3.4  施特恩-格拉赫實驗
    3.5  固體能帶理論
    擴展閱讀
    習題
  第4章  原子中的輻射躍遷
    4.1  愛因斯坦係數
    4.2  輻射躍遷速率
    4.3  選擇定則
    4.4  光譜線的寬度和形狀
    4.5  固體中的譜線展寬
    4.6  半導體的光學性質
    4.7  激光器
    擴展閱讀
    習題
第二部分  光子
  第5章  光子統計
    5.1  引言
    5.2  光子計數統計
    5.3  相干光：泊松光子統計
    5.4  以光子統計對光分類
    5.5  超泊松光
    5.6  亞泊松光
    5.7  損耗導致的光子統計退化
    5.6  光探測理論
    5.9  光電二極體中的散粒雜訊
    5.10  亞泊松光子統計的觀測
    擴展閱讀
    習題
  第6章  光子反聚束
    6.1  引言：光強幹涉儀
    6.2  漢伯里·布朗-特威斯實驗和經典光強漲落
    6.4  關於光子的漢伯里，布朗-特威斯實驗
    6.5  光子聚束和反聚束
    6.6  光子反聚束的實驗證實

    6.7  單光子光源
    擴展閱讀
    習題
  第7章  相干態與壓縮光
    7.1  光波作為經典諧振子
    7.2  相矢量圖與場的正交幅
    7.3  光作為量子諧振子
    7.4  真空場
    7.5  相干態
    7.6  散粒雜訊與數-相不確定性
    7.7  壓縮態
    7.8  壓縮態的探測
    7.9  壓縮態的產生
    7.10  放大器中的量子雜訊
    擴展閱讀
    習題
  第8章  光子數態
    8.1  諧振子的算符解
    8.2  粒子數態表象
    8.3  光子數態
    8.4  相干態
    8.5  漢伯里，布朗-特威斯實驗的量子理論
    擴展閱讀
    習題
第三部分  原子-光子相互作用
  第9章  共振光-原子相互作用
    9.1  引言
    9.2  基本概念
    9.3  含時薛定諤方程
    9.4  弱場極限：愛因斯坦B係數
    9.5  強場極限：拉比振蕩
    9.6  布洛赫球
    擴展閱讀
    習題
  第10章  諧振腔中的原子
    10.1  光學諧振腔
    10.2  原子-腔耦合
    10.3  弱耦合
    10.4  強耦合
    10.5  腔效應的應用
    擴展閱讀
    習題
  第11章  冷原子
    11.1  引言
    11.2  激光致冷
    11.3  玻色-愛因斯坦凝聚
    11.4  原子激光器
    擴展閱讀
    習題
第四部分  量子信息處理

  第12章  量子密碼術
    12.1  經典密碼術
    12.2  量子密碼術的基本原理
    12.3  按照BB84協議的量子密鑰分發
    12.4  系統差錯和身份驗證
    12.5  單光子光源
    12.6  量子密碼術的實際實現
    擴展閱讀
    習題
  第13章  量子計算
    13.1  引言
    13.2  量子比特
    13.3  量子邏輯門和電路
    13.4  退相干和糾錯
    13.5  量子計算的應用
    13.6  量子電腦的實驗實現
    13.7  展望
    擴展閱讀
    習題
  第14章  糾纏態與量子隱形傳態
    14.1  糾纏態
    14.2  糾纏光子對的產生
    14.3  單光子干涉實驗
    14.4  貝爾定理
    14.5  量子隱形傳態原理
    14.6  量子隱形傳態的實驗實現
    14.7  討論
    擴展閱讀
    習題
附錄A  泊松統計
附錄B  參量放大
  B.1  非線性介質中波的傳播
  B.2  簡並參量放大
  擴展閱讀
附錄C  態密度
附錄D  低維半導體結構
  D.1  量子限域
  D.2  量子阱
  D.3  量子點
  擴展閱讀
附錄E  核磁共振
  E.1  基本原理
  E.2  旋轉系變換
  E.3  布洛赫方程
  擴展閱讀
附錄F  玻色-愛因斯坦凝聚
  F.1  經典和量子統計
  F.2  玻色-愛因斯坦凝聚的統計力學
  F.3  玻色-愛因斯坦凝聚系統
  擴展閱讀

  習題答案與提示
參考文獻
索引

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