- Артикул:00-01035525
- Автор: Скалли М.О., Зубайри М.С.
- ISBN: 5-9221-0398-9
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: Физматлит (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 512
- Формат: 70x100/16
- Год: 2003
- Вес: 1544 г
Развернуть ▼
Книга знакомит читателя с современными проблемами квантовой оптики, такими как лазерная генерация без инверсии, микромазеры, сжатые состояния света, атомная оптика и лазерное охлаждение. Особое внимание уделяется различным проявлениям эффектов квантовой интерференции, проблемам теории измерений и применению современной оптики к исследованию основ квантовой механики.
Для широкого круга исследователей, работающих в области современной оптики, а также для преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.
Оглавление
Предисловие
Предисловие к русскому изданию
Глава 1. Квантовая теория излучения
1.1. Квантование свободного электромагнитного поля
1.2. Фоковские состояния или представление чисел заполнения
1.3. Лэмбовский сдвиг
1.4. Квантовые биения
1.5. Что есть свет? Понятие фотона
Задачи
Список литературы
Глава 2. Когерентные и сжатые состояния поля
2.1. Излучение классического тока
2.2. Когерентное состояние как собственное состояние оператора уничтожения и как смещенное состояние гармонического осциллятора
2.3. Что когерентно в когерентных состояниях?
2.4. Некоторые свойства когерентных состояний
2.5. Физика сжатого состояния
2.6. Сжатые состояния и соотношение неопределенности
2.7. Оператор сжатия и сжатые когерентные состояния
2.8. Многомодовое сжатие
Задачи
Список литературы
Глава 3. Теория квантовых распределений и частично когерентное излучение
3.1. Представление когерентных состояний
3.2. Q-представление
3.3. Распределение Вигнера-Вейля
3.4. Обобщенное представление оператора плотности и связь между Р-, Q- и W-распределениями
3.5. Q-представление сжатого когерентного состояния
Приложение З.А. Проверка соотношений (3.1.12а, 3.1.126)
Приложение З.Б. С-числовая функция, соответствующая распределению Вигнера-Вейля
Задачи
Список литературы
Глава 4. Полевая и фотонная интерферометрия
4.1. Интерферометр как космический датчик
4.2. Детектирование фотонов и квантовые функции когерентности
4.3. Когерентность первого порядка и эксперименты типа Юнга с двумя источниками
4.4. Когерентность второго порядка
4.5. Счет и статистика фотонов
Приложение 4.А. Классическое и квантовое описания интерференции с двумя источниками
Приложение 4.Б. Вычисление корреляционной функции второго порядка
Задачи
Список литературы
Глава 5. Взаимодействие атома с полем - полуклассическая теория
5.1. Гамильтониан взаимодействия атома с полем
5.2. Взаимодействие двухуровневого атома с одномодовым полем
5.3. Оператор плотности для двухуровневого атом
5.4. Уравнения Максвелла-Шредингера
5.5. Полуклассическая теория лазера
5.6. Физическая картина вынужденного испускания и поглощения
5.7. Спектроскопия с временным разрешением
Приложение 5.А. Эквивалентность (г Е)- и (р А)-гамильтонианов
Приложение 5.Б. Векторная модель матрицы плотности
Приложение 5.В. Физика квазимод лазера, основанная на модах вселенной
Задачи
Список литературы
Глава 6. Взаимодействие атома с полем - квантовая теория
6.1. Гамильтониан взаимодействия атома с полем
6.2. Взаимодействие одиночного двухуровневого атома с одномодовым полем
6.3. Теория Вайскопфа-Вигнера спонтанного излучения двухуровневого атома
6.4. Двухфотонное каскадное излучение
6.5. Вероятности возбуждения для одиночных и парных фотоэлектронных событий
Задачи
Список литературы
Глава 7. Лазерная генерация без инверсии и другие эффекты атомной когерентности и интерференции
7.1. Эффект Ханле
7.2. Когерентное пленение - темные состояния
7.3. Электромагнитно-индуцированная прозрачность
7.4. Лазерная генерация без инверсии
7.5. Увеличение показателя преломления с помощью квантовой когерентности
7.6. Когерентное пленение, лазерная генерация без инверсии и электромагнитно-индуцированная прозрачность: точное решение простой модели
Задачи
Список литературы
Глава 8. Квантовая теория релаксации - методы оператора плотности и волновой функции
8.1. Общая теория резервуара
8.2. Релаксация атома, вызванная тепловым и сжатым вакуумным резервуарами
8.3. Релаксация поля
8.4. Уравнение Фоккера-Планка
8.5. Описание релаксации с помощью «квантовых скачков»
Задачи
Список литературы
Глава 9. Квантовая теория релаксации - метод Гейзенберга-Ланжевена
9.1. Простое рассмотрение релаксации через резервуар осцилляторов: марковский белый шум
9.2. Расширенное рассмотрение релаксации через резервуары атомов и осцилляторов: немарковский окрашенный шум
9.3. Уравнения движения для корреляционных функций поля
9.4. Флуктуационно-диссипационная теорема и формула Эйнштейна
9.5. Атом в резонаторе с потерями
Задачи
Список литературы
Глава 10. Резонансная флуоресценция
10.1. Оператор электрического поля для спонтанного излучения одиночного атома
10.2. Введение в теорию спектра резонансной флуоресценции
10.3. Теория анализатора спектра
10.4. От одновременных к двухвременным средним: теорема регрессии Онсагера-Лакса
10.5. Полный спектр резонансной флуоресценции
10.6. Антигруппировка фотонов
10.7. Резонансная флуоресценция возбуждаемой У-системы
Приложение 10.А. Оператор электрического поля в приближении дальней зоны
Приложение 10.Б. Уравнения движения для матрицы плотности и их точное решение в базисе «одетых» состояний
Приложение 10.В. Уравнения движения для матрицы плотности и их точное решение в базисе «неодетых» состояний
Приложение 10.Г. Спектр мощности в стационарном режиме
Приложение 10.Д. Вывод формулы (10.7.5)
Задачи
Список литературы
Глава 11. Квантовая теория лазера - метод оператора плотности
11.1. Уравнение движения для матрицы плотности
11.2. Статистика лазерных фотонов
11.3. Лазер в Р-представлении
11.4. Естественная ширина
11.5. Недиагональные элементы и ширина линии излучения лазера
11.6. Аналогия между поведением лазера вблизи порога и фазовым переходом второго рода
Приложение 11.А. Решение уравнений для элементов матрицы плотности
Приложение 11.Б. Точное решение для лазера в Р-представлении
Задачи
Список литературы
Глава 12. Квантовая теория лазера - метод Гейзенберга-Ланжевена
12.1. Простой расчет ширины линии излучения лазера методом Ланжевена. учитывающий эффекты атомной памяти
12.2. Квантовые уравнения Ланжевена
12.3. Вывод с-числовых уравнений Ланжевена
12.4. Статистика фотонов и ширина линии излучения лазера
Задачи
Список литературы
Глава 13. Теория микромазера
13.1. Уравнение движения для матрицы плотности
13.2. Статистика фотонов в стационарном состоянии
13.3. Создание состояния с определенным числом фотонов в высокодобротном микро-мазере
13.4. Ширина линии излучения микромазера
Задачи
Список литературы
Глава 14. Корреляционный лазер: концепция, теория и анализ
14.1. Концепция корреляционного лазера
14.2. Корреляционный лазер Ханле: метод оператора плотности
14.3. Лазер квантовых биений: качественное описание
14.4. Голографический лазер
14.5. Квантовые флуктуации фазы и амплитуды
14.6. Двухфотонный корреляционный лазер
Приложение 14.А. Спонтанный шум в лазере квантовых биений
Задачи
Список литературы
Глава 15. Фазовая чувствительность в квантовых оптических системах: приложения
15.1. КЛ-гироскоп
15.2. Процесс линейного усиления: общее описание
15.3. Фазово-нечувствительное усиление в двухуровневых системах
15.4. Фазово-чувствительное усиление с помощью двухфотонного корреляционного лазера: усиление свободное от шума
15.5. Лазер с инжекцией сжатого вакуума
Приложение 15.А. Анализ КЛ-гироскопа с реинжекцией
Задачи
Список литературы
Глава 16. Сжатие с помощью нелинейных оптических процессов
16.1. Вырожденное параметрическое усиление
16.2. Сжатие в оптическом параметрическом генераторе
16.3. Сжатие на выходе резонатра
16.4. Четырехволновое смешение
Приложение 16. А. Влияние фазовых флуктуаций накачки на сжатие при вырожденном параметрическом усилении
Приложение 16.Б. Квантово-полевое рассмотрение задачи «вход-выход», приводящее к выражению (16.3.4)
Задачи
Список литературы
Глава 17. Атомная оптика
17.1. Механическое действие света
17.2. Атомная интерферометрия
17.3. Квантовый шум в атомном интерферометре
17.4. Пределы лазерного охлаждения
Задачи
Список литературы
Глава 18. Парадокс Эйнштейна, Подольского, Розена, скрытые переменные и теорема Белла
18.1. Парадокс Эйнштейна, Подольского, Розена
18.2. Неравенство Белла
18.3. Квантовое вычисление корреляций в теореме Велла
18.4. Скрытые переменные с точки зрения квантовой оптики
18.5. Теорема Белла без неравенств: равенство Гринбергера-Хорна-Цейлингера
18.6. Квантовая криптография
Приложение 18.А. Квантовая функция распределения для одиночной частицы со спином вверх
Приложение 18.Б. Квантовая функция распределения для двух частиц
Задачи
Список литературы
Глава 19. Квантовые неразрушающие измерения
19.1. Условия для КН измерений
19.2. КН измерение числа фотонов с помощью оптического эффекта Керра
19.3. КН измерение числа фотонов через дисперсионную атомно-полевую связь
19.4. КН измерения в оптических параметрических процессах
Задачи
Список литературы
Глава 20. Квантовые оптические тесты на дополнительность
20.1. «Который путь» - детектор на основе микромазера
20.2. Резонансное взаимодействие атомов с микроволновым полем и его влияние на движение центра масс атома
20.3. Квантовое стирающее устройство
20.4. Квантовые оптические полосы Рамзи
Приложение 20.А. Эффект отдачи в детекторе типа «который путь» на основе микромазера
Задачи
Список литературы
Глава 21. Двухфотонная интерферометрия, проблема квантового измерения и другие задачи
21.1. Полевая корреляционная функция света, рассеянного двумя атомами
21.2. Полевая и фотонная корреляции света, рассеянного двумя многоуровневыми
атомами: квантовое стирающее устройство
21.3. Экспериментальная проверка неравенства Белла через двухфотонные корреляции
21.4. Двухфотонная каскадная интерферометрия
21.5. Двухчастичная интерферометрия с помощью нелинейного преобразования частоты вниз и отобранных по моменту фотонных пар
21.6. Эксперимент Зоу-Ванга-Манделя с точки зрения вакуумных флуктуаций
21.7. Спектроскопия высокого разрешения на основе двухфотонной каскадной интерферометрии
Приложение 21.А. Рассеяние двумя атомами: операторный подход
Приложение 21.Б. Вычисление двухфотонной корреляционной функции в случае каскадного излучения атома
Приложение 21.В. Вычисление совместной вероятности отсчета в интерферометрии Франсона-Чигю
Задачи
Список литературы
Предметный указатель
Рекомендуем
