1.內(nèi)容簡介 為了更好地完成連續(xù)變量的量子信息處理,構(gòu)造和產(chǎn)生非經(jīng)典的量子光場已成為量子光學(xué)中重要的研究課題。本書是作者對近幾年取得的系列學(xué)研成果進(jìn)行總結(jié)和提煉而寫成的,主要利用有序算符內(nèi)的積分(IWOP)技術(shù)以嶄新的視角闡述傳統(tǒng)的量子光場,并自然過渡到對這些傳統(tǒng)的量子光場進(jìn)行光子調(diào)控或條件測量等操作而產(chǎn)生若干具有明顯非經(jīng)典效應(yīng)的量子光場,如光子增減疊加激發(fā)相干態(tài)、光子增加Bell型糾纏相干態(tài)、多光子催化相干態(tài)、厄米激發(fā)壓縮真空態(tài)等,并討論它們的非經(jīng)典性質(zhì)。從中可發(fā)現(xiàn)有序算符內(nèi)的積分技術(shù)是從理論上構(gòu)建與探討非經(jīng)典量子光場的最有效的數(shù)理工具。
本書既可作為本科生、研究生學(xué)習(xí)量子力學(xué)、量子光學(xué)的補(bǔ)充教材,又可供從事量子光學(xué)以及相關(guān)專業(yè)研究的科研人員參考與借鑒。 2.目錄 1有序算符內(nèi)的積分技術(shù)(1) 1.1正規(guī)乘積算符內(nèi)積分法(1) 1.1.1坐標(biāo)表象與動量表象完備性的純高斯積分形式(1) 1.1.2坐標(biāo)表象與動量表象的??吮硎拘问?3) 1.1.3非對稱ketbra型算符積分的正規(guī)乘積法(4) 1.1.4從經(jīng)典標(biāo)度變換到壓縮算符(7) 1.1.5光學(xué)分束器算符的相干態(tài)表象形式(9) 1.2反正規(guī)乘積算符內(nèi)積分法(11) 1.3外爾編序算符內(nèi)積分法(13) 1.3.1威格納算符的自然引出(13) 1.3.2從威格納算符到外爾對應(yīng)規(guī)則(14) 1.3.3威格納算符的外爾編序形式(15) 1.3.4算符外爾編序的展開公式(16) 1.3.5外爾編序在相似變換下的序不變性(19) 2用IWOP技術(shù)探討傳統(tǒng)的量子光場(21) 2.1傳統(tǒng)的量子光場(21) 2.1.1粒子數(shù)態(tài)光場(21) 2.1.2相干態(tài)光場(23) 2.1.3壓縮態(tài)光場(26) 2.2光場的非經(jīng)典特性(27) 2.2.1壓縮效應(yīng)(28) 2.2.2反聚束效應(yīng)(28) 2.2.3亞泊松光子統(tǒng)計(29) 2.2.4準(zhǔn)概率分布函數(shù)(29) 2.3算符恒等式與積分公式的推導(dǎo)(31) 2.3.1單變量厄米多項式的算符等式與積分公式(32) 2.3.2雙變量厄米多項式的算符等式與積分公式(38) 3光子調(diào)控產(chǎn)生的非經(jīng)典量子光場(41) 3.1光子調(diào)控的非高斯操作(41) 3.1.1光子增加(41) 3.1.2光子扣除(43) 3.1.3光子調(diào)制(44) 3.2光子增減疊加激發(fā)相干態(tài)(46) 3.2.1光子計數(shù)分布(47) 3.2.2非高斯性度量(49) 3.2.3威格納函數(shù)(51) 3.2.4層析圖函數(shù)(52) 3.2.5在熱環(huán)境中的退相干(55) 3.2.6物理產(chǎn)生(57) 3.3光子先減后增激發(fā)相干態(tài)(57) 3.3.1光子數(shù)分布(59) 3.3.2高階亞泊松統(tǒng)計特性(60) 3.3.3高階壓縮效應(yīng)(62) 3.3.4在振幅衰減通道中的退相干(63) 3.3.5在位相阻尼通道中的退相干(67) 3.4光子增加Bell型糾纏相干態(tài)(69) 3.4.1糾纏特征(71) 3.4.2Q函數(shù)與P函數(shù)(73) 3.4.3威格納函數(shù)(76) 3.4.4物理產(chǎn)生(80) 3.5單模光子增加GHZ型糾纏相干態(tài)(80) 3.5.1糾纏特征(82) 3.5.2CHSH不等式違背(84) 3.5.3光學(xué)實現(xiàn)(86) 4條件測量誘導(dǎo)的非經(jīng)典量子光場(88) 4.1條件測量的理論模型(88) 4.2單光子催化壓縮真空態(tài)(90) 4.2.1成功概率與光子數(shù)分布(91) 4.2.2反聚束效應(yīng)與亞泊松分布(93) 4.2.3壓縮特性與威格納函數(shù)(95) 4.3多光子催化相干態(tài)(97) 4.3.1反聚束效應(yīng)(100) 4.3.2壓縮特性(101) 4.3.3威格納函數(shù)(102) 4.4厄米激發(fā)壓縮真空態(tài)(103) 4.4.1光子數(shù)分布(105) 4.4.2亞泊松效應(yīng)(106) 4.4.3正交分量分布(108) 4.5雙變量厄米激發(fā)雙模壓縮真空態(tài)(109) 5量子光場干涉的相空間方法(113) 5.1光場輸入輸出的理論模型(113) 5.2量子光場干涉的相空間方法(115) 5.3單光子糾纏態(tài)的微觀宏觀糾纏度量(116) 5.3.1實驗?zāi)P?117) 5.3.2各階段量子態(tài)的威格納函數(shù)(118) 5.3.3微觀宏觀糾纏屬性(120) 5.4單光子糾纏態(tài)的量子干涉與相位估計(124) 5.4.1實驗?zāi)P?125) 5.4.2各階段量子態(tài)的威格納函數(shù)(125) 5.4.3量子相位估計(126) 5.5單光子糾纏態(tài)的光學(xué)參量放大量子干涉(130) 5.5.1實驗?zāi)P?130) 5.5.2輸入輸出態(tài)的威格納函數(shù)形式(131) 5.5.3輸出光場的統(tǒng)計性質(zhì)(132) 5.5.4相位敏感度(137) 參考文獻(xiàn)(140)
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