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摘要 黑体辐射源是可计算的辐射源,常用于辐射测量、温度传播和遥感。尽管黑体源和辐射计无处不在,但它们的系统结构却非常复杂。我们设想了一种新的、主要的黑体辐射测量方法,即使用可极化量子系统集合(如里德堡原子和双原子分子)进行测量。使用这些精妙的电场传感器进行量子测量可以实现主动反馈、改进设计,并最终降低黑体标准的辐射和热不确定性。便携式、无需校准的里德堡原子物理包还可以补充各种经典辐射探测器和温度计。量子测量和黑体测量的成功融合为黑体物理学提供了一个新的基本范式。
千克仍以实物来定义,即 1889 年第一届 CGPM 批准的国际千克原器。它有三个主要缺点:仅在一个地方可用,在物理质量方面不可持续,并且由于它基于工件而不具有通用性。质量单位的定义最早可能在 2011 年发生改变,并且将基于自然基本常数的固定值。因此,基于真实的自然不变性重新定义千克的可能性已经讨论了大约 30 年。在此背景下,法国计量部门自 2002 年以来着手实施瓦特天平实验,其目的是将千克与普朗克常数联系起来。采用以基本或原子物理常数为基础的千克新定义时,必须考虑其传播,同时避免对认可实验室和大多数用户的实践造成任何干扰。但这必然会对国家计量实验室使用的传递标准产生影响。
量子非线性光学在通信、量子科学和激光物理中发挥着重要作用,是一个越来越重要的领域。本书介绍了场量化的完整处理,并涵盖了场的正则形式、相空间表示以及线性和非线性介质中电动力学量化的综合问题等主题。它从经典非线性光学的总结开始,然后详细解释了量子非线性光学系统的计算技术及其应用、光纤中的量子和经典噪声源以及非线性光学在量子信息科学中的应用。本书辅以章末练习和应用于不同系统的详细示例,是非线性光学、凝聚态物理、量子信息和原子物理研究生和研究人员的宝贵资源。本书假设读者具有量子力学和经典电动力学的坚实基础,但不需要具备非线性光学的先验知识。
硕士介绍 物理学硕士学位课程包括从新生研讨会到高级研究生课程。本科生、研究生和博士后研究员将得到指导并参与凝聚态、原子物理、量子光学以及量子信息、天体物理学和核物理的高级研究。我们强大的国际项目与国外机构和研究中心建立了联系。除了专门的辅导服务外,硕士还受益于长期且广受好评的教学专业知识、友好且熟练的教学人员和可靠的支持结构(如学习和工作室、实验室、计算机设施、图书馆)。完成学位后,寻求进一步培训和教育的学生可以选择专业硕士课程(通常持续一年)、专业学校(例如,为期四年的健康物理专业学校)或博士课程。卡梅里诺大学高等研究院提供为期三年的物理学博士课程,使学生能够在国际水平上开展研究活动。
在国家实验室进行指导以及培养合作研究参与是该资助计划的重要贡献。LFRP 奖项为加州大学的研究生和博士后研究员提供在国家实验室的独特培训机会,为他们在国家实验室、学术界和工业界从事科学和国家安全职业做好准备。为期两年的加州大学国家实验室驻校研究生奖学金于 2017 年启动,已颁发给 15 名在洛斯阿拉莫斯国家实验室或劳伦斯利莫斯国家实验室完成论文和培训的优秀加州大学学生,研究领域包括原子物理、生物学和环境科学。这些研究员是自 2008 年以来 LFRP 资助的 575 多名学生和博士后研究人员的一部分。解决现实世界的问题,造福加州和国家
千克仍然是根据物质来定义的,即 1889 年第一届 CGPM 批准的国际千克原器。它具有三个主要缺点:可在单一位置使用、在物理质量方面不可持续以及自那时以来不具有普遍性。它是基于一个工件。质量单位的定义最早可以在 2011 年改变,然后将基于自然基本常数的精确固定值。因此,根据真正的自然不变性重新定义千克的可能性已经被讨论了大约 30 年。在此背景下,自2002年以来,法国计量部门开展了瓦特平衡实验,其目的是将千克与普朗克常数联系起来。采用基于基本或原子物理常数的千克新定义必须考虑到其传播,同时避免对认可实验室和大多数用户的实践造成任何干扰。但这将不可避免地对国家计量实验室使用的转移标准产生影响。
量子力学的建立是20世纪最伟大的成就之一。量子力学提供了一个框架,帮助我们描述和理解涉及电子、光子和原子等微系统的物理世界,同时也有助于解释恒星为何发光以及宇宙如何形成。量子系统独有的性质被发现有助于开发强大的量子技术[30]。量子信息技术、量子传感和量子模拟等新兴量子技术正在迅速发展,量子光学[4]、量子超导系统[121]、自旋系统[103]、[53]等各种量子平台已被用于开发量子技术。量子模拟(即模拟量子力学)有望在凝聚态物理、原子物理和分子化学等领域得到广泛应用[10]。量子信息技术(包括量子通信和量子计算)由于其相对于传统信息技术的优势而具有许多重要的潜在应用。量子计算可以利用