Φυσική

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ

Μια εισαγωγή
Μετάφραση: Ιωάννης Παπαδόγγονας

Για να διαβάσετε ένα μέρος του πρώτου μέρους του βιβλίου πατήστε εδώ.

Έντυπο 50,00 35,00 Προσθήκη στο καλάθι

Τα περισσότερα εγχειρίδια κβαντικής οπτικής απευθύνονται κυρίως σε μεταπτυχιακούς φοιτητές στο στάδιο του διδακτορικού τίτλου. Ο στόχος της Εισαγωγής στην κβαντική οπτική είναι να παρουσιάσει ένα ευρύ φάσμα θεμάτων σε πιο προσιτό επίπεδο πραγμάτευσης, κατάλληλο για τελειόφοιτους προπτυχιακούς φοιτητές και για μεταπτυχιακούς φοιτητές στα πρώτα στάδια των μεταπτυχιακών σπουδών τους.
Το κείμενο χωρίζεται σε τέσσερα κύρια μέρη, καλύπτοντας σύγχρονα ζητήματα τόσο της καθαρής όσο και της εφαρμοσμένης κβαντικής οπτικής:

I. Εισαγωγή και προαπαιτούμενες γνώσεις.
II. Φωτόνια.
III. Αλληλεπιδράσεις ατόμου-φωτονίου.
IV. Κβαντική επεξεργασία πληροφοριών.

Στην ανάπτυξη του γνωστικού αντικειμένου δίνεται έμφαση περισσότερο στη διαισθητική φυσική κατανόηση παρά στη μαθηματική τεκμηρίωση, παρ’ όλο που στα σημεία όπου είναι απαραίτητο παρατίθενται και οι σχετικές αποδείξεις. Το βιβλίο περιλαμβάνει πολυάριθμα επεξηγηματικά παραδείγματα, με ιδιαίτερη έμφαση στις πειραματικές παρατηρήσεις κβαντοοπτικών φαινομένων. Τα περισσότερα κεφάλαια περιλαμβάνουν λυμένα παραδείγματα, καθώς και 10-15 ασκήσεις. Η κυρίως ύλη συμπληρώνεται με έξι ειδικά παραρτήματα.

Ο Δρ A. M. Fox είναι Καθηγητής Φυσικής στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Sheffield.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Κατάλογος συμβόλων
Κατάλογος συντομογραφιών

Μέρος I: Εισαγωγή και προαπαιτούμενες γνώσεις

1 Εισαγωγή
1.1 Τι είναι η κβαντική οπτική;
1.2 Συνοπτική ιστορία της κβαντικής οπτικής
1.3 Πώς να χρησιμοποιήσετε αυτό το βιβλίο

2 Κλασική οπτική
2.1 Εξισώσεις του Maxwell και ηλεκτρομαγνητικά κύματα
2.1.1 Ηλεκτρομαγνητικά πεδία
2.1.2 Οι εξισώσεις του Maxwell
2.1.3 Ηλεκτρομαγνητικά κύματα
2.1.4 Πόλωση
2.2 Περίθλαση και συμβολή
2.2.1 Περίθλαση
2.2.2 Συμβολή
2.3 Συμφωνία
2.4 Μη γραμμική οπτική
2.4.1 Η μη γραμμική επιδεκτικότητα
2.4.2 Μη γραμμικά φαινόμε να δεύτερης τάξης
2.4.3 Εναρμόνιση φάσης

3 Κβαντομηχανική
3.1 Ο φορμαλισμός της κβαντομηχανικής
3.1.1 Η εξίσωση του Schrodinger
3.1.2 Ιδιότητες των κυματοσυναρτήσεων
3.1.3 Μετρήσεις και μέσες τιμές
3.1.4 Μεταθέτες και η αρχή της αβεβαιότητας
3.1.5 Στροφορμή
3.1.6 Συμβολισμός Dirac
3.2 Κβαντωμένες καταστάσεις στα άτομα
3.2.1 Η αδρή υφή
3.2.2 Λεπτή και υπέρλεπτη υφή
3.2.3 Το φαινόμενο Zeeman
3.3 Ο αρμονικός ταλαντωτής
3.4 Το πείραμα Stern-Gerlach
3.5 Η θεωρία ζωνών για τα στερεά

4 Ακτινοβολητικές μεταβάσεις στα άτομα
4.1 Συντελεστές Einstein
4.2 Ρυθμοί ακτινοβολητικών μεταβάσεων
4.3 Κανόνες επιλογής
4.4 Το εύρος και το σχήμα των φασματικών γραμμών
4.4.1 Η φασματική συνάρτηση σχήματος γραμμής
4.4.2 Διαπλάτυνση λόγω χρόνου ζωής
4.4.3 Κρουστική διαπλάτυνση(λόγω πίεσης)
4.4.4 Διαπλάτυνση Doppler
4.5 Διαπλάτυνση γραμμής στα στερεά
4.6 Οπτικές ιδιότητες ημιαγωγών
4.7 Λέιζερ
4.7.1 Ταλάντωση λέιζερ
4.7.2 Τρόποι του λέιζερ
4.7.3 Ιδιότητες του λέιζερ

Μέρος II: Φωτόνια

5 Στατιστική φωτονίων
5.1 Εισαγωγή
5.2 Στατιστικήτης καταμέτρησης φωτονίων
5.3 Σύμφωνο φως: πουασονική στατιστική φωτονίων
5.4 Ταξινόμηση του φωτός βάσει τηςστατιστικής φωτονίων
5.5 Υπερπουασονικό φως
5.5.1 Θερμικό φως
5.5.2 Χαοτικό (μερικώς σύμφωνο) φως
5.6 Υποπουασονικό φως
5.7 Υποβάθμιση της στατιστικής φωτονίων λόγω απωλειών
5.8 Θεωρία της φωτοανίχνευσης
5.8.1 Ημικλασική θεωρία της φωτοανίχνευσης
5.8.2 Κβαντική θεωρία της φωτοανίχνευσης
5.9 Θόρυβος βολής σε φωτοδιόδους
5.10 Παρατήρηση υποπουασονικής στατιστικής φωτονίων
5.10.1 Υποπουασονική στατιστική καταμέτρησης
5.10.2 Φωτορεύμα κάτωτου θορύβου βολής

6 Αποσυσπείρωση φωτονίων
6.1 Εισαγωγή: το συμβολόμετρο έντασης
6.2 Πειράματα Hanbury Brown-Twiss και κλασικές διακυμάνσεις της έντασης
6.3 Η συνάρτηση συσχέτισης δεύτερης τάξης g(2)(τ )
6.4 Πειράματα Hanbury Brown-Twiss με φωτόνια
6.5 Συσπείρωση και αποσυσπείρωση φωτονίων
6.5.1 Σύμφωνο φως
6.5.2 Συσπειρωμένο φως
6.5.3 Αποσυσπειρωμένο φως
6.6 Πειραματικές εκδηλώσεις της αποσυσπείρωσης φωτονίων
6.7 Μονοφωτονιακές πηγές

7 Σύμφωνες καταστάσεις και συμπιεσμένο φως
7.1 Τα κύματα φωτός σαν κλασικοί αρμονικοί ταλαντωτές
7.2 Διαγράμματα φασικών διανυσμάτων και πεδιακές ορθοφάσεις
7.3 Το φως σαν κβαντικόςαρμονικός ταλαντωτής
7.4 Το πεδίο του κενού
7.5 Σύμφωνες καταστάσεις
7.6 Θόρυβος βολής και αβεβαιότητα πλήθους-φάσης
7.7 Συμπιεσμένες καταστάσεις
7.8 Ανίχνευση συμπιεσμένου φωτός
7.8.1 Ανίχνευση καταστάσεων ορθοφασικά συμπιεσμένου κενού
7.8.2 Ανίχνευση κατά πλάτος συμπιεσμένου φωτός
7.9 Παραγωγή συμπιεσμένων καταστάσεων
7.9.1 Καταστάσεις συμπιεσμένου κενού
7.9.2 Κατά πλάτος συμπιεσμένο φως
7.10 Κβαντικός θόρυβος σε ενισχυτές

8 Φωτονιοπληθικές καταστάσεις
8.1 Τελεστική επίλυση του αρμονικού ταλαντωτή
8.2 Η αναπαράσταση μέσω πληθικών καταστάσεων
8.3 Φωτονιοπληθικές καταστάσεις
8.4 Σύμφωνες καταστάσεις
8.5 Κβαντική θεωρία των πειραμάτων Hanbury Brown-Twiss

Μέρος III: Αλληλεπιδράσεις ατόμου-φωτονίου

9 Σύντονες αλληλεπιδράσεις φωτός-ατόμου
9.1 Εισαγωγή
9.2 Προκαταρκτικές έννοιες
9.2.1 Η προσέγγιση του δισταθμικού ατόμου
9.2.2 Σύμφωνες καταστάσεις υπέρθεσης
9.2.3 Ο πίνακας πυκνότητας
9.3 Η χρονοεξαρτημένη εξίσωση Schrodinger
9.4 Το όριο του ασθενούς πεδίου: ο συντελεστής Β του Einstein
9.5 Το όριο του ισχυρού πεδίου: ταλαντώσεις Rabi
9.5.1 Βασικές έννοιες
9.5.2 Απόσβεση
9.5.3 Πειραματικές παρατηρήσεις των ταλαντώσεων Rabi
9.6 Η σφαίρα Bloch

10 Άτομα σε κοιλότητες
10.1 Οπτικές κοιλότητες
10.2 Σύζευξη ατόμου-κοιλότητας
10.3 Ασθενής σύζευξη
10.3.1 Προκαταρκτικά ζητήματα
10.3.2 Αυθόρμητη εκπομπή στον κενό χώρο
10.3.3 Αυθόρμητη εκπομπή σε μια μονοτροπική κοιλότητα: το φαινόμενο Purcell
10.3.4 Πειραματική παρατήρηση του φαινομένου Purcell
10.4 Ισχυρή σύζευξη
10.4.1 Κβαντική ηλεκτροδυναμική κοιλοτήτων
10.4.2 Πειραματική παρατήρηση της ισχυρής σύζευξης
10.5 Εφαρμογές των φαινομένων κοιλότητας

11 Ψυχρά άτομα
11.1 Εισαγωγή
11.2 Ψύξη λέιζερ
11.2.1 Βασικές αρχές της ψύξης μέσω Doppler
11.2.2 Οπτική μελάσσα
11.2.3 Ψύξη κάτω από το όριο Doppler
11.2.4 Μαγνητοοπτικές παγίδες ατόμων
11.2.5 Πειραματικές τε χνικές για ψύξη λέιζερ
11.2.6 Ψύξη και παγίδευση ιόντων
11.3 Συμπύκνωση Bose-Einstein
11.3.1 Η συμπύκνωσηBose-Einstein ως μετάβαση φάσης
11.3.2 Περιγραφή της συμπύκνωσης Bose-Einstein σε μικροσκοπικό επίπεδο
11.3.3 Πειραματικές τεχνικές για συμπύκνωση Bose-Einstein
11.4 Λέιζερ ατόμων

Μέρος IV: Κβαντική επεξεργασία πληροφοριών

12 Κβαντική κρυπτογραφία
12.1 Κλασική κρυπτογραφία
12.2 Βασικές αρχές της κβαντικής κρυπτογραφίας
12.3 Κβαντική διανομή κλειδιού σύμφωνα με το πρωτόκολλο ΒΒ84
12.4 Σφάλματα συστήματος και επαλήθευση ταυτότητας
12.4.1 Διόρθωση σφαλμάτων
12.4.2 Επαλήθευση ταυτότητας
12.5 Μονοφωτονιακές πηγές
12.6 Πρακτικές επιδείξεις της κβαντικής κρυπτογραφίας
12.6.1 Κβαντική κρυπτογραφία κενού χώρου
12.6.2 Κβαντική κρυπτογραφία σε οπτικές ίνες

13 Κβαντική υπολογιστική
13.1 Εισαγωγή
13.2 Κβαντικά δυφία (κβαντοδυφία)
13.2.1 Η έννοια των κβαντοδυφίων
13.2.2 Αναπαράσταση μεμονωμένων κβαντοδυφίων μέσω διανυσμάτων Bloch
13.2.3 Αναπαράσταση κβαντοδυφίων μέσω διανυσμάτων στήλης
13.3 Κβαντικές λογικές πύλες και κβαντικά κυκλώματα
13.3.1 Προκαταρκτικές έννοιες
13.3.2 Μονοκβαντοδυφιακές πύλες
13.3.3 Δικβαντοδυφιακές πύλες
13.3.4 Πρακτικές υλοποιήσεις των κβαντοδυφιακών πράξεων
13.4 Αποσυμφώνηση και διόρθωση σφαλμάτων
13.5 Εφαρμογές των κβαντικών υπολογιστών
13.5.1 Ο αλγόριθμος του Deutsch
13.5.2 Ο αλγόριθμος του Grover
13.5.3 Ο αλγόριθμος του Shor
13.5.4 Προσομοίωση κβαντικών συστημάτων
13.5.5 Κβαντικοί επαναλήπτες
13.6 Πε ιραματικές υλοποιήσεις κβαντικών υπολογισμών
13.7 Προοπτικές

14 Σύμπλεκτες καταστάσεις και κβαντική τηλεμεταφορά
14.1 Σύμπλεκτες καταστάσεις
14.2 Παραγωγή ζευγών συμπεπλεγμένωνφωτονίων
14.3 Πειράματα μονοφωτονιακής συμβολής
14.4 Θεώρημα του Bell
14.4.1 Εισαγωγή
14.4.2 Η ανισότητα του Bell
14.4.3 Πειραματική επιβεβαίωση του θεωρήματος του Bell
14.5 Αρχές της τηλεμεταφοράς
14.6 Πειραματικήε πίδειξη τηλεμεταφοράς
14.7 Διερεύνηση

Παραρτήματα

Α Στατιστική Poisson
Β Παραμετρική ενίσχυση
Β.1 Διάδοση κύματος σε μη γραμμικό μέσο
Β.2 Εκφυλισμένη παραμετρική ενίσχυση

Γ Η πυκνότητα καταστάσεων
Δ Ολιγοδιάστατες ημιαγωγικές δομές
Δ.1 Κβαντικός εγκλωβισμός
Δ.2 Κβαντικά πηγάδια
Δ.3 Κβαντικές κουκκίδες

Ε Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός
Ε.1 Βασικές αρχές
Ε.2 Ο μετασχηματισμός περιστρεφόμενου συστήματος
Ε.3 Οι εξισώσεις Bloch

ΣΤ Συμπύκνωση Bose–Einstein
ΣΤ.1 Κλασική και κβαντική στατιστική
ΣΤ.2 Στατιστική μηχανική της συμπύκνωσης Bose–Einstein
ΣΤ.3 Συμπυκνωμένα συστήματα Bose–Einstein

Λύσεις και υποδείξεις για τις ασκήσεις
Βιβλιογραφία
Γλωσσάρι
Ευρετήριο

 

ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

  • Επιμέλεια
    Ιωάννης Παπαδόγγονας
  • Μετάφραση
    Ιωάννης Παπαδόγγονας
  • ISBN
    978-960-524-407-1
  • Κωδικός στον Εύδοξο
    32998376
  • A' έκδοση
    2015
  • Τρέχουσα έκδοση
    2015
  • Τίτλος πρωτότυπου
    Mark Fox, Quantum Optics, An Introduction : 2006 by Oxford University Press
  • Τεχνικά χαρακτηριστικά
    408 21 29 σκληρόδετο
  • Τιμή καταλόγου
    50,00