量子光學：從半經典到量子化

序
前言
致謝

第1部分 物質與光相互作用的半經典描述
第1章 相互作用量子系統的演化
1．1 量子力學主要結論回顧
1．2 含時微擾誘導的分立能級躍遷
1．3 分立能級與連續態耦合：費米黃金規則
1．4 總結
補充材料1．A 變寬度連續態
補充材料1．B 隨機寬帶微擾誘導的躍遷
第2章 半經典理論：與經典電磁場相互作用的原子
2．1 原子光相互作用過程
2．2 相互作用哈密頓量
2．3 振盪電磁場引起的原子能級間的躍遷
2．4 有限壽命能級間的吸收
2．5 激光放大
2．6 速率方程
2．7 總結
補充材料2．A 原子場相互作用的經典模型：洛倫茲模型
補充材料2．B 電偶極躍遷的選擇定則：應用於共振螢光和光泵浦
補充材料2．C 密度矩陣與光學布洛赫方程
補充材料2．D 原子相幹性的操縱
補充材料2．E 光電效應
第3章 激光原理
3．1 振盪條件
3．2 一些雷射器的放大介質的描述
3．3 激光的譜特性
3．4 脈衝激光
3．5 總結：激光與經典光源
進一步的閱讀材料
補充材料3．A 法布裡珀羅諧振腔
補充材料3．B 激光的橫模：高斯光束
補充材料3．C 激光和非相幹光：每個模的能量密度和光子數
補充材料3．D 激光的譜線寬度：肖洛湯斯極限
補充材料3．E 激光作為能量源
補充材料3．F 激光作為一個相幹光源
補充材料3．G 非線性光譜學

第2部分 光及其與物質相互作用的量子描述
第4章 自由輻射的量子化
4．1 經典哈密頓形式和正則量子化
4．2 自由電磁場和橫向性
4．3 自由電磁場的簡正模式展開
4．4 自由輻射哈密頓量
4．5 輻射的量子化
4．6 量子輻射態和光子
4．7 總結
補充材料4．A 經典哈密頓形式：電磁場中的帶電粒子
補充材料4．B 輻射的動量和角動量
補充材料4．C 非平面行波模的光子
第5章 自由量子輻射
5．1 光電探測器和半反射鏡：正交分量的零差探測
5．2 真空：量子輻射的基態
5．3 單模輻射
5．4 多模量子輻射
5．5 單光子幹涉及波粒二象性：理論的一個應用
5．6 光子的波函數？
5．7 總結
補充材料5．A 光的壓縮態：量子漲落的減少
補充材料5．B 單光子波包
補充材料5．C 偏振糾纏光子與貝爾不等式的破壞
補充材料5．D 糾纏雙模態
補充材料5．E 量子信息
第6章 原子與量子化電磁場的相互作用
6．1 經典電動力學與相互作用的場和電荷
6．2 相互作用的輻射場和電荷及其在庫侖規範下的量子描述
6．3 相互作用過程
6．4 自發輻射
6．5 光子被原子散射
6．6 總結：從光和物質相互作用的半經典理論到量子理論
補充材料6．A 相互作用的電荷與輻射場的哈密頓形式
補充材料6．B 腔量子電動力學
補充材料6．C 原子級聯輻射中發射的極化糾纏光子對

第3部分 兩種方法的應用
第7章 非線性光學：從半經典方法到量子效應
7．1 引言
7．2 非線性介質中的電磁場：半經典處理方法
7．3 三波混頻：半經典處理方法
7．4 參量螢光的量子處理
7．5 總結
補充材料7．A 參量放大及振盪：半經典和量子性質
補充材料7．B 光學克爾介質中的非線性光學
第8章 激光調控原子：從非相幹原子光學到原子雷射器
8．1 原子光相互作用中的能動量交換
8．2 輻射力
8．3 激光冷卻和原子囚禁，光學黏膠
8．4 氣體的玻色愛因斯坦凝聚與原子激光
補充材料8．A 通過速度選擇的相幹布居囚禁獲得亞反衝溫度的冷卻
索引