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内容大纲
量子光学，实际就是关于光的量子理论与实验。光子的名词在量子力学诞生伊始的1926年由刘易斯（Gilbert Lewis）提出，次年狄拉克用于其专著中。但光子的概念实际上早在1905年爱因斯坦提出光电效应理论时即已形成。
但关于光子的研究最初集中于原子光谱，而很少涉及光子本身。现代量子光学真正建立起来始于1956年的HBT（Hanbury，Brown，Twiss）关于光子相关性的实验。以此为基础发展的一系列实验表明，只有光的量子理论才可以解释光子统计学等实验结果。HBT实验现在是单光子测量的基本实验，用于鉴别单光子源的反聚束（anti-bunching）效应。由于相关效应对于近年来高速发展的量子信息和量子计算的重要性，量子光学日益备受关注。
该书包括下列内容： 第一部分是引言和背景知识，介绍经典光学和光学跃迁的量子理论；第二部分为光子学，介绍光子统计，光子的反聚束效应（单光子），相干态和光的压缩，和光子的量子态等；第三部分为原子和光子的相互作用，包括光-原子的共振相互作用，腔体中的原子，和冷原子等；第四部分专门讨论量子信息处理，包括量子密钥，量子计算，和纠缠态和量子远程通讯等。在附录中除了介绍一些基本知识外，也讨论了波色-爱因斯坦凝聚。 -
作者介绍
马克·福克斯，英国谢举尔德大学光物理教授，美国光学学会、英国物理学会会士。1987年在牛津大学获得物理学博士学位，之后在美国新泽西州AT&T吴尔实验室做博士后，两年后返回牛津大学任皇家学会大学研党员。1998年加入谢苏尔德大学。发表论文250余篇，汤盖量子光学、季线性光学、光子学、纳来光子学和率导体物理等宽广的领城他是牛津大学出服杜“牛津物理大师品书”（Oxford Masters Series in Pysics）中两本书的作者，《国体的光学性质》和这本《量子光学导论》。这两本著作都在世界上受到广泛欢迎，被译威多种文字。另外他还在刘桥大学出服杜出服了著作《原子物理》 -
目录
第一部分 引言与背景知识
第1章 引言
1.1 什么是量子光学
1.2 量子光学简史
1.3 如何使用本书
第2章 经典光学
2.1 麦克斯韦方程组和电磁波
2.2 衍射与干涉
2.3 相干
2.4 非线性光学
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习题
第3章 量子力学
3.1 量子力学形式
3.2 原子中的量子态
3.3 谐振子
3.4 施特恩-格拉赫实验
3.5 固体能带理论
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习题
第4章 原子中的辐射跃迁
4.1 爱因斯坦系数
4.2 辐射跃迁速率
4.3 选择定则
4.4 光谱线的宽度和形状
4.5 固体中的谱线展宽
4.6 半导体的光学性质
4.7 激光器
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习题
第二部分 光子
第5章 光子统计
5.1 引言
5.2 光子计数统计
5.3 相干光：泊松光子统计
5.4 以光子统计对光分类
5.5 超泊松光
5.6 亚泊松光
5.7 损耗导致的光子统计退化
5.6 光探测理论
5.9 光电二极管中的散粒噪声
5.10 亚泊松光子统计的观测
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习题
第6章 光子反聚束
6.1 引言：光强干涉仪
6.2 汉伯里·布朗-特威斯实验和经典光强涨落
6.4 关于光子的汉伯里，布朗-特威斯实验
6.5 光子聚束和反聚束
6.6 光子反聚束的实验证实
6.7 单光子光源
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习题
第7章 相干态与压缩光
7.1 光波作为经典谐振子
7.2 相矢量图与场的正交幅
7.3 光作为量子谐振子
7.4 真空场
7.5 相干态
7.6 散粒噪声与数-相不确定性
7.7 压缩态
7.8 压缩态的探测
7.9 压缩态的产生
7.10 放大器中的量子噪声
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习题
第8章 光子数态
8.1 谐振子的算符解
8.2 粒子数态表象
8.3 光子数态
8.4 相干态
8.5 汉伯里，布朗-特威斯实验的量子理论
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习题
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 含时薛定谔方程
9.4 弱场极限：爱因斯坦B系数
9.5 强场极限：拉比振荡
9.6 布洛赫球
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习题
第10章 谐振腔中的原子
10.1 光学谐振腔
10.2 原子-腔耦合
10.3 弱耦合
10.4 强耦合
10.5 腔效应的应用
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习题
第11章 冷原子
11.1 引言
11.2 激光致冷
11.3 玻色-爱因斯坦凝聚
11.4 原子激光器
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习题
第四部分 量子信息处理
第12章 量子密码术
12.1 经典密码术
12.2 量子密码术的基本原理
12.3 按照BB84协议的量子密钥分发
12.4 系统差错和身份验证
12.5 单光子光源
12.6 量子密码术的实际实现
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习题
第13章 量子计算
13.1 引言
13.2 量子比特
13.3 量子逻辑门和电路
13.4 退相干和纠错
13.5 量子计算的应用
13.6 量子计算机的实验实现
13.7 展望
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习题
第14章 纠缠态与量子隐形传态
14.1 纠缠态
14.2 纠缠光子对的产生
14.3 单光子干涉实验
14.4 贝尔定理
14.5 量子隐形传态原理
14.6 量子隐形传态的实验实现
14.7 讨论
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习题
附录A 泊松统计
附录B 参量放大
B.1 非线性介质中波的传播
B.2 简并参量放大
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附录C 态密度
附录D 低维半导体结构
D.1 量子限域
D.2 量子阱
D.3 量子点
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附录E 核磁共振
E.1 基本原理
E.2 旋转系变换
E.3 布洛赫方程
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附录F 玻色-爱因斯坦凝聚
F.1 经典和量子统计
F.2 玻色-爱因斯坦凝聚的统计力学
F.3 玻色-爱因斯坦凝聚系统
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习题答案与提示
参考文献
索引
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