量子光学-封岳滨-2011051315.pptxVIP

量子光学 概念 量子光学是应用辐射的量子理论研究光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测以及光与物质相互作用中的基础物理问题的一门学科。量子光学一词是在有了激光后才提出来的。  量子光学以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。 19世纪，特别在光的电磁理论建立后，在解释光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等与光的传播有关的现象时，光的波动理论取得了完全的成功。19世纪末与20世纪初发现了黑体辐射规律和光电效应等另一类光学现象，在解释这些涉及光的产生及光与物质相互作用现象时，旧的波动理论遇到无法克服的困难。1900年，普朗克为解决黑体辐射规律问题提出能量子假设，并得到黑体辐射的普朗克公式，很好地解释黑体辐射规律。 量子光学的若干发展领域 一、场与物质相互作用模型  1963 年, Jaynes 和Cummings 两人曾经提出了表征单模光场与单个理想二能级原子单光子相互作用的Jaynes2 Cummings模型, 这就是历史上著名的标准JCM , 它是一个数学意义上的严格精确可解模型 二、腔内原子辐射谱与腔内分子辐射谱      腔内原子的辐射谱是当前量子光学领域内有关光与物质相互作用机理研究方面的一个十分活跃的前沿课题。腔内原子的辐射谱, 由于其结构特征直接反映了原子与原子之间、 以及原子与腔场之间相互作用的性质和相互作用规律, 因而对这一问题进行深入研究, 既具有重要的学术价值, 又可开辟出一系列新的应用途径。 三、光子反聚束效应  光子反聚束效应也是量子光场特有的非经典现象之一。光子反聚束效应是通过二阶相干度来体现光场的非经典特征的。理论研究表明：仅在单模情况下，亚泊松光子统计与光子反聚束效应这两者等价。目前，关于这一领域的研究国内外均已有许多报道，甚至有人已经提出了光子高阶反聚束的概念 四、薛定谔猫态光场  薛定谔猫态光场是一类典型的非经典光场, 它不仅可以呈现出各种压缩及高阶压缩效应, 而且还可以呈现出亚泊松光子统计和光子反聚束效应, 这就为人们进一步揭示光场的量子本质提供了可靠的理论根据.  特别是,由于薛定谔猫态光场在量子态的制备、全光量子计算机的研制、量子隐形传态、量子信息论、不可解密的量子必威体育官网网址光通信等量子信息学的理论与技术研究领域有着十分广泛的应用,因而使得这一研究成为当前量子光学领域中倍受人们关注的前沿性热点研究课题.因此,对薛定谔猫态光场的各种经典及非经典效应进行深入探讨,既具有重要的学术意义,又具有重大的应用价值。 五、量子信息学  量子信息科学，简称量子信息学, 主要是由物理科学与信息科学等多个学科交叉融合在一起所形成的一门新兴的科学技术领域. Thank you！