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量子调控物理学
[2016-07-05]



索书号 O413/J805


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
2.2.3λ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控
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
6.1.3三维柱形晶格
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
7.1光场压缩态
7.1.1压缩态的定义
7.1.2正交相位光场压缩态
7.1.3光子数压缩态
7.1.4光强度差压缩态
7.2压缩态光学测量
7.2.1亚散粒噪声光学测量
7.2.2强度差压缩光微弱信号测量
7.2.3双光子测量压缩态
7.3压缩光的应用
7.3.1量子成像
7.3.2自旋关联压缩降噪
7.3.3用压缩态光实施光通信
7.3.4用压缩态光测量运动目标
7.3.5用压缩态光探测微芯片固态量子系统
参考文献
第8章 可控单光子源及探测
8.1可控单光子源
8.1.1单光子源特性
8.1.2偏振调控高频单光子源
8.1.3芯片单光子源
8.2单光子测量
8.2.1单光子探测
8.2.2超精细测量
8.3可控单光子的应用
8.3.1单光子水平控制光开关
8.3.2量子点内操控单量子态
8.3.3单光子调控微机械共振
8.4单光子测量的应用
8.4.1超精细分辨
8.4.2非线性效应调控
8.4.3单光子控制的全光路由测量
参考文献
第9章 光学参量放大
9.1光学参量振荡
9.1.1光学参量振荡的基本原理
9.1.2周期极化
9.1.3可调控光学参量
9.1.4参量带宽
9.2光学参量啁啾脉冲放大
9.2.1光学参量啁啾放大的基本原理
9.2.2共线相位匹配光学参量放大
9.2.3非共线相位匹配光学参量放大
9.2.4压缩相干态光学参量放大
9.3光学参量啁啾脉冲放大装置
9.3.1小型化光学参量啁啾脉冲放大装置
9.3.2增强型谐振腔光学参量啁啾脉冲放大装置
9.3.3超宽带光学参量啁啾脉冲放大
9.4光学参量啁啾脉冲放大装置的稳定性
9.4.1抑制光学参量啁啾脉冲放大装置抖动
9.4.2主动同步信号脉冲与泵浦脉冲
9.4.3长期稳定的高功率光学参量啁啾脉冲放大器
参考文献
第10章 飞秒激光技术及应用
10.1飞秒激光器的关键技术
10.1.1克尔透镜锁模
10.1.2半导体可饱和吸收镜锁模
10.1.3飞秒激光谐振腔
10.1.4色散补偿
10.2光纤飞秒激光器
10.2.1光纤
10.2.2光纤锁模启动
10.2.3飞秒脉冲形成
10.3飞秒脉冲激光整形技术
10.3.1光谱的展宽和脉冲压缩
10.3.2白光产生与飞秒脉冲压缩
10.3.3频域调制
10.4飞秒脉冲激光测量技术及应用
10.4.1相位测量
10.4.2相位相干的测量
10.4.3太赫兹波的探测及应用
10.4.4双色飞秒激光脉冲产生太赫兹波
10.4.5波导飞秒激光太赫兹脉冲
参考文献
第11章 新型量子调控器件应用及展望
11.1量子器件
11.1.1低维电子输运器件
11.1.2低维光电器件
11.1.3探测器件
11.2微致动器
11.2.1可调控光开关
11.2.2微致动器的分类
11.2.3微致动器在微光机电系统中的应用
11.3传感器及应用
11.3.1光纤传感器
11.3.2光电传感器
11.3.3激光传感器
11.3.4偏振光导航
11.4微腔型量子器件展望
11.4.1微型腔和腔量子电动力学
11.4.2二维腔型分子器件
11.4.3自旋量子腔
11.4.4多腔量子器件及应用
参考文献