《现代
量子光学基础》是作者根据自己从2001年到2004年连续三年给Leeds大学
物理系高年级学生讲授量子光学的讲稿整理而成的。这也是迄今为止对量子光学阐述得最全面、最新颖的教科书。通过
干涉现象阐述光的本性是全书的核心。《现代量子光学基础》由11章内容和5套练习及
解答构成,分别就经典、旧量子论、半经典和完全量子力学四个层面阐述光与物质的相互作用、
激光的
原理和应用、场的量子化以及量子光学的最新进展等等。《现代量子光学基础》就激光冷却、玻色凝结、量子
信息和传输等最新进展作了简单易懂的介绍,难怪剑桥
大学的ArturEkert教授作出了极高的评价:“我很难想到作者会用如此高超的办法,把量子光学的那些最新的有趣的研究领域融入到量子光学的概念、方法和应用之中。很显然,这是一本既透彻、又新鲜的教科书,这也是一本写得特别清晰、充满激情和细致认真的书。作者把自己深厚的学术功底、透彻的论证推理和简明易懂的表述风格和创造性的演绎融合在一起。我相信《现代量子光学基础》一书,一定会引起包括初学者和专家在内的广大读者的关注。”
rJLn=|uR 这本教材是作者根据自己从2001年到2004年连续三年给Leeds大学物理系高年级学生讲授量子光学的讲稿整理而成的。这也是迄今为止对量子光学阐述得最全面、最新颖的教科书。通过干涉现象阐述光的本性是全书的核心。全书由11章内容和5套练习及解答构成,分别就经典、旧量子论、半经典和完全量子力学四个层面阐述光与物质的相互作用、激光的原理和应用、场的量子化以及量子光学的最新进展等等。本书就激光冷却、玻色凝结、量子信息和传输等最新进展作了简单易懂的介绍,难怪剑桥大学的ArturEkert教授作出了极高的评价:“我很难想到作者会用如此高超的办法,把量子光学的那些最新的有趣的研究领域融入到量子光学的概念、方法和应用之中。很显然,这是一本既透彻、又新鲜的教科书,这也是一本写得特别清晰、充满激情和细致认真的书。作者把自己深厚的学术功底、透彻的论证推理和简明易懂的表述风格和创造性的演绎融合在一起。我相信《现代量子光学基础》一书,一定会引起包括初学者和专家在内的广大读者的关注。”
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2P\k;T( y 98v Preface
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P=$>@3 Acknowledgements
wVegr 1.FromGeometrytotheQuantum
Ah^0FU%!g 2.IntroductiontoLasers
ggluQGA 2.1NormalModesinaCavity
fZQL!j4 2.2BasicPropertiesofLasers
EY~b,MIL4 3.PropertiesofLight:BlackbodyRadiation
D$X9xtT 3.1Planck'sQuantumDerivation
)1CYs4lp 3.2TheProperDerivationofPlanck'sFormula
'8%pEl^ 3.3FluctuationsofLight
$}&r.=J". 3.4Maxwell'sLucifer
>L5fc". 4.InteractionofLightwithMatterI
_(J;!, 4.1StimulatedandSpontaneousEmission
bx!uHL= 4.2OpticalExcitationofTwoLevelAtoms
C\-Abqc 43Life-TimeandAmplification
cb36 ~{ 5.BasicOpticalProcesses—StillClassical
k8>(-W"A 5.1InterferenceandCoherence
Y!3Mm* 5.2LightPressure
:+ASZE. 5.3OpticalAbsorption
Mn)>G36( 5.4Amplification:ThreeLevelSystems
,/m@<NyK 5.5ClassicalTreatmentofAtom-LightInteraction
|\HYq`!g%7 5.5.1Dipoleradiation
';H"Ye:D=7 5.5.2Radiationdamping
~*R:UTBtw 5.6SpectralLines
t1LIZ5JY 6.MoreDetailedPrinciplesofLaser
3o).8b_3g 6.1BasicTheory:ClassicalElectrodynamics
Z>897> 6.2Mode-Locking
M<Gr~RKmAn 6.3Non-linearOptics
25bbuhss 6.4PhaseMatching
G,jv Mb`+ 6.4.1Rigorousderivation
I
JPpF` 6.4.2Heuristicderivation
/ 7i>0J] 6.5MultiphotonProcesses
<V> [H7 7.InteractionsofLightwithMatterII
*.'9 eC0s 7.1VectorSpaces
UJ\[^/t 7.2DiracFormalism
;f]p`!]
3 7.3TimeDependentPerturbationTheory
FWi c/7 7.4AlternativeDerivationofPerturbation
W^o*^v 7.5TheWigner-WeisskopfTheory
q+j.)e 7.5.1Constantperturbation
>rbHpLm1` 7.5.2Harmonicperturbation
\BRxdK' 7.6Digression:EntropyandtheSecondLaw
`5HFRgL`. 7.7Einstein'sBCoefficient
$A4rdhvd 7.8MultiphotonProcessesRevisited
=)h<" 2 8.TwoLevelSystems
G<F+/Oi&DX 8.1OperatorMatrixAlgebra
`&3hfiI} 8.2TwoLevelSystems:RabiModel
;8|D4+ 8.3OtherIssueswithTwoLevelSystems
9S<87sO 8.4TheBerryPhase
\tpJ 8.4.1Paralleltransport
<N4)X"s 8.4.2TheBlochsphere
\+?>KpE,b 8.4.3Implementation
Lc&LF* 8.4.4Generalizationofthephase
zRO-oOJ 8.5GaugePrinciple
dkHye> 9.FieldQuantization
2#srecIz-! 9.1QuantumHarmonicOscillator
.o27uB. 9.2WhatArePhotons?
:Dh\ 9.3BlackbodySpectrumfromPhotons
^)JUl!5j]C 9.4QuantumFluctuationsandZeroPointEnergy
gY\g+df- 9.5CoherentStates
S!LLC{ 9.6CompositeSystems—TensorProductSpaces
# 9.6.1Beamsplitters
[N35.O6P6u 9.6.2Generationofcoherentstates
}\iH ~T6 9.7BosonicNatureofLight
f1Z 9.8Polarization:TheQuantumDescription
%^`b) 9.8.1Unpolarizedlight—mixedstates
"e3T;M+ 10.InteractionofLightwithMatterIII
;^[VqFpeS 10.1FullyQuantizedTreatment
#5Q?Q~E@ 10.2Jaynes-CummingsModel
>5O#_? 10.3SpontaneousEmission—AtLast
&Zzd6[G+ 10.4TheLambShift
&J]|pf3m 10.5ParametricDownConversion
Mk3~%` 10.6QuantumMeasurement:ABriefDiscussion
Qb N7sg~~ 11.SomeRecentApplicationsofQuantumOptics
xr;:gz!h 11.1LaserCooling
?(t{VdZSzQ 11.1.1Bose-Einsteincondensation
\!*3bR 11.2QuantumInformationProcessing
?k|}\l[X1 11.2.1Quantumteleportation
7EfLd+ 12.ClosingLines
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%2S+G?$M? 13.1ProblemandSolutions1
0P+B-K>n 13.1.1Problemset1
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Bibliography
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