纳米机械振子与光腔耦合系统的量子特性及应用
作者： 马鹏程，陈贵宾，肖银 著
出版时间： 2018年版
内容简介
《纳米机械振子与光腔耦合系统的量子特性及应用》共分8章。第1章是绪论，主要介绍光学谐振腔、纳米机械振子和光机械腔系统的基本概念、应用及其发展历史和研究现状，以及在当今研究领域中占有的地位。第2章介绍了与研究密切相关的基础理论。第3章基于纳米机械振子与高品质光学腔耦合系统中，我们首次发现可调的双模光机械诱导透明现象。在第4章中，我们提出实验可行的多通道单光子路由方案。第5章介绍了利用超导微波腔与光学腔耦合共同的纳米机械振子，理论实现微波频域与光学频域之间跨频域双向多出口单光子路由。第6章介绍了利用超导库珀对盒子与纳米机械振子耦合系统的特性，实现微波控制的快慢光效应。第7章介绍了利用纳米机械振子与高品质光学腔耦合系统，实现双模快慢光转换开关。最后一章，在总结上述工作的基础上，展望光机械腔系统的未来发展前景。
目录
第1章 绪论
1．1 光学谐振腔
1．2 纳米机械振子的概念、性质及其应用
1．3 光机械腔系统
1．4 本书的主要内容和安排
第2章 量子光学基础
2．1 经典双模电磁场与三能级原子的相互作用
2．1．1 哈密顿量形式
2．1．2 薛定谔方程的求解
2．2 量子单模电磁场与二能级原子相互作用——JC模型
2．2．1 系统的哈密顿量
2．2．2 薛定谔方程的求解
2．3 单模腔场的衰减
2．3．1 单模腔场的衰减速率
2．3．2 在热库中单模腔场的衰减
2．3．3 在压缩真空库中的单模腔场衰减
2．4 Heisenberg-Langevin方程
2．4．1 单模腔场的衰减与涨落
2．4．2 腔场的双时关联函数和光谱线型
2．5 腔场耗散的输入／输出形式
第3章 可调的双模光力诱导透明
3．1 三能级原子系统中电磁诱导透明
3．2 单模光力腔中电磁诱导透明
3．2．1 物理模型及哈密顿量
3．2．2 平均值方程及稳态解
3．3 双模光力诱导透明物理模型及平均值方程
3．4 输出场的双模光力诱导透明
3．5 精密测量纳米机械振子NR1和NR2之间的耦合强度
3．6 小结
第4章 可控多出口单光子路由
4．1 物理模型和动力学方程
4．2 多出口单光子路由
4．3 小结
第5章 光学与微波之间跨频段的多出口单光子路由
5．1 模型及数值结果
5．2 微波控制的单光子多出口路由
5．3 光场控制路由微波信号
5．4 小结
第6章 基于超导量子比特与纳米机械振子耦合系统中微波频域的快慢光
6．1 超导电路量子动力学系统
6．1．1 超导量子比特
6．1．2 电路量子化
6．1．3 常见的几种超导量子比特
6．2 超导量子比特与纳米机械振于耦合系统的理论模型及分析
6．3 数值模拟及讨论
6．4 小结
第7章 可调的双模快慢光转换开关
7．1 模型及求解
7．2 数值结果及讨论
7．3 结论
第8章 总结与展望
附录
附录1 压缩性质
附录2 光力系统的其他主要研究内容
附录3 耦合常数的物理起源（光子动量的改变）
附录4 傅里叶变换的几种定义
附录5 Heisenberg-Langevin方程求解
附录6 哈密顿量线性化
附录7 压缩的算法
附录8 系统稳定性分析（Routh-Hurwitz Criteria）
参考文献
