量子调控物理学
出版时间：2015年版
内容简介
《量子调控物理学》介绍了量子调控物理的理论与应用，《量子调控物理学》共分十一章，第一章介绍量子理论的基础知识，第二章讲述电磁感应透明的理论和实验的基础知识，奠定了量子调控物理的理论基础和技术手段。第三章研究对真实的原子分子进行量子调控的条件和技术方案。第四章对微纳米领域的量子点、量子阱、量子线和量子环实施量子调控。第五章讲述受限小量子体系的量子调控。第六章介绍量子晶体带隙的物理调控。第七章是关于压缩光的测量及应用。第八章研究量子调控物理应用到实践中的可控单光子源及测量技术和设备。第九章和第十章关于量子调控在激光物理方面的应用光学参量放大和飞秒激光的简介。第十一章展望将来的设备更具有超高精密度、灵敏度、多功能化、小型化、智能化多领域用途的新型量子调控器件及其应用。
目录
前言
第1章量子论简介
1.1量子论的基础
1.1.1量子态
1.1.2波动方程
1.1.3双缝实验
1.1.4光电效应
1.1.5波粒二象性
1.1.6波粒二象性的本质：概率
1.2测不准原理
1.2.1位置和动量的测不准关系
1.2.2原子内部的分立能级结构
1.2.3能量和时间的测不准关系
1.2.4谐振子基态能量
1.2.5真空态起伏
1.2.6量子噪声
1.3量子测量——可测的波函数
1.3.1力学量的测量
1.3.2测量波函数实验
1.3.3制备横向波函数
1.3.4弱测量
1.3.5零动量光子的筛选
1.3.6量子态的直接测量
1.4量子跃迁
1.4.1电子跃迁
1.4.2光子螺度
1.4.3双光子及多光子吸收跃迁
1.4.4分子量子跃迁
1.4.5跃迁概率
1.4.6偶极跃迁
1.5量子相干态
1.5.1光场模
1.5.2相位因子算符
1.5.3量子相干和退相干
1.5.4量子相干态叠加
1.5.5量子相干态拉比振荡
1.6量子信息
1.6.1量子测量
1.6.2量子态密度
1.6.3量子纠缠态
1.6.4量子态非克隆
1.6.5量子态超空间转移
1.6.6量子门
参考文献
第2章电磁感应透明
2.1非线性光学简介
2.1.1极化矢量
2.1.2非线性极化率
2.1.3布里渊散射
2.1.4受激拉曼散射
2.1.5Kramers—Kronig色散关系
2.2电磁感应透明基本原理
2.2.1电磁感应透明基本条件假设
2.2.2二能级原子系统与缀饰态
2.2.3A型三能级系统的电磁感应透明
2.2.4V型系统的电磁感应透明
2.2.5密度矩阵
2.2.6群速度色散与自相位调制
2.3无粒子数反转激光放大
2.3.1三能级Λ型无粒子数反转光放大
2.3.2单色场驱动Λ型三能级原子系统无粒子数反转激光放大
2.3.3双色场驱动V型三能级原子系统无粒子数反转激光放大
2.3.4四能级原子系统无粒子数反转激光放大
2.3.5锂蒸气电磁感应透明实验
2.4电磁感应透明无吸收的折射率增强
2.4.1Λ型三能级原子系统无吸收折射率增强
2.4.2双Λ型三能级原子系统无吸收相干控制折射率
2.4.3无吸收色散
2.4.4真空感应相干无吸收折射率增强
2.5四能级系统及四波混频
2.5.1四能级原子系统的暗态
2.5.2双暗态共振增强克尔非线性效应
2.5.3四波混频
2.5.4三个控制激光场的四波混频
2.5.5输出相同模式光波
2.6电磁感应透明的应用
2.6.1电磁感应透明光速减慢实验
2.6.2X射线腔内核共振
2.6.3光学双稳态
2.6.4快速开关
2.6.5高效非线性频率转换
参考文献
第3章量子相干调控原子分子
3.1量子相干调控原子
3.1.1内部电子运动状态
3.1.2原子电子态的表征与调控
3.1.3时间域和空间域的电子运动状态
3.1.4量子态相干操控的原子相干和干涉效应
3.1.5原子相干效应阻止退相干
3.2关联电子态和新型光信息载体
3.2.1相干调控关联电子态
3.2.2量子比特
3.2.3量子门和相位量子比特
3.2.4Fano量子相干竞争效应
3.2.5新型量子信息载体
3.3量子相干调控分子
3.3.1单分子能级、波函数的调控
3.3.2单分子—电极体系中的量子输运特性
3.3.3分子体系与环境间相互作用的调控
3.3.4调控分子尺度物质的结构
3.4光电转化过程中电子转移和能量传递
3.4.1分子耦合量子态的制备
3.4.2分子量子态输运特性
3.4.3电荷输运的多体量子特性
3.4.4分子尺度上的量子表征
3.4.5分子尺度上高分辨检测与操纵技术
3.5调控光谱机制
3.5.1荧光
3.5.2线宽压窄和谱线压缩
3.5.3边带影响
3.5.4荧光淬灭
3.5.5荧光谱线增强
参考文献
第4章量子点、量子阱、量子线、量子环
4.1量子点
4.1.1量子点形态
4.1.2量子点能级结构和跃迁光谱
4.1.3自旋效应
4.1.4光学特性
4.1.5量子点非线性效应
4.1.6量子点的应用
4.2量子阱
4.2.1量子阱形态
4.2.2量子阱能级结构和跃迁光谱
4.2.3量子阱霍尔效应
4.2.4调控量子阱光学特性
4.2.5量子阱非线性效应
4.3量子线
4.3.1量子线原子结构
4.3.2量子线自旋效应
4.3.3量子线光学特性
4.3.4量子线极化效应
4.3.5量子线阵列集合
4.4量子环
4.4.1量子环电子能级结构
4.4.2量子环自旋效应
4.4.3量子环能谱特性
4.4.4量子环非线性AB效应
4.4.5量子环阵列集合
4.5电子输运特性
4.5.1量子点的电子输运特性
4.5.2晶格应变对电子输运特性的影响
4.5.3量子阱的电子输运特性
4.5.4量子线的电子输运特性
4.5.5量子环和量子盘的电子输运特性
参考文献
第5章受限小量子体系的行为及调控
5.1小量子体系特定构型和性能
5.1.1物理方法特定构型调摔
5.1.2磁场调控小量子体系
5.1.3纳米尺度的自旋关联
5.2外场调控小量子体系
5.2.1小量子体系的量子输运特性
5.2.2实时量子反馈和光子数稳定态
5.2.3光与物质交换动量的调控
5.3调控分子体系的自旋态和磁学性质
5.3.1分子体系的自旋波
5.3.2强耦合与弱耦合
5.3.3自旋极化磁学性质
5.3.4耦合体系与环境间相互作用的调控
5.4小量子体系的光谱特性
5.4.1小量子体系的光谱特性
5.4.2前驱波光谱特性
5.4.3调控振幅和相位的堆叠前驱波
参考文献
第6章光子晶体带隙调控
6.1晶格特性
6.1.1晶格中自由运动的电子状态
6.1.2二维蜂窝晶格
6.1.3三维柱形品格
6.1.4一维光晶格
6.2能带理论
6.2.1布洛赫（Bloch）本征态波函数
6.2.2包络外场调控
6.2.3电子—声子散射
6.2.4自旋弛豫
6.2.5自旋去相位
6.3光子晶体带隙
6.3.1光子晶体带隙的特性
6.3.2缺陷光子晶体的能带结构
6.3.3光子晶体微谐振腔带隙
6.3.4光子晶体光纤带隙
6.4光子晶格带隙调控
6.4.1电场和磁场调控光子带隙
6.4.2机械调控光子带隙
6.4.3光调控光子带隙
6.4.4温度调控光子带隙
6.4.5特定气体调控光子带隙
参考文献
……
第7章压缩光技术及应用
第8章可控单光子源及探测
第9章光学参量放大
第10章飞秒激光技术及应用
第11章新型量子调控器件应用及展望
