纳米光子学通过将量子发射器集成到纳米结构中,为设计和利用光的量子特性提供了机会,并为量子技术应用提供了可靠的途径,例如量子光源或新型量子模拟器等。在本综述中,我们讨论了用于研究光与物质相互作用的常见纳米光子平台,并解释了它们的优势和实验的最新进展。每个平台都在不同的相互作用机制下工作:从标准腔量子电动力学 (QED) 装置到独特的量子纳米光子设备,例如手性和非手性波导 QED 实验。当多个量子发射器集成到纳米光子系统中时,就会出现集体相互作用,从而实现微型化、多功能和快速运行的量子设备。最后,我们展望了纳米光子学在量子技术背景下提供的近期机遇。
我的演讲的书面版本是对数十年来对电子互动的研究的个人反思,最终在千年之交时实时控制和观察。电子和光在1980年代在布达佩斯举行的Quyrgy Marx上的量子力学和KárolySimonyi上的讲座时引起了我的注意。我的导师阿诺德·施密特(Arnold Schmidt)巩固了这一兴趣,并在1990年代在维也纳(Vienna)加深了保罗·库克姆(Paul Corkum)。他们最深刻地影响了我的道路。站在科学家的肩膀上,包括许多诺贝尔奖获得者,他们在探索亚原子运动的道路时为我们对电子和光线的理解做出了开创性的贡献。最终利用他们解决巨大的挑战。对人类的利益。
自从the骨脉搏放大的发明是在2018年被诺贝尔物理学奖所认可的,因此可用的激光强度持续增加。Combined with advances in our understanding of the kinetics of relativistic plasma, studies of laser–plasma interactions are entering a new regime where the physics of relativistic plasmas is strongly affected by strong-field quantum electrodynamics (QED) processes, including hard photon emission and electron–positron ( e – e þ ) pair production.繁殖过程和相对论的集体粒子动力学的这种耦合可能会导致新的等离子体物理现象,例如从近吸真空中产生致密的E – e – e – e – e – e – e – e – e s plasma,完全通过QED过程吸收了完全的激光能量,或通过QED过程来吸收Q,或者通过超相对性电子束的停止,可以渗透过毛孔,这可能会渗透到毛孔上,这是一位毛孔的质量,这是一位毛孔的质量,这是一定的质量,这是一定的质量,这是一位毛孔的质量。 光。除了具有根本的兴趣外,至关重要的是,研究这种新的制度是了解下一代超高强度激光器 - 肌电实验及其所产生的应用,例如高能量离子,电子,电子,正电子和光子源,用于基本物理学,医学放射治疗和下一代放射射线照相术的基础物理学研究,以及用于居家园的下一代安全和居民安全和行业。
试卷名称 分数 第一学期 PHYC-101 数学物理 75 PHYC-102 经典力学 75 PHYC-103 量子力学-I 75 PHYC-104 电磁理论 75 实践 100 总计 400 第二学期 PHYC-201 原子和分子物理学 75 PHYC-202 凝聚态物理学 75 PHYC-203 量子力学-II 75 PHYC-204 电动力学和等离子体物理学 75 实践 100 总计 400 第三学期 PHYC-301 激光和光电子学 75 PHYC-302 核物理-I 75 特殊试卷 PHYC-303 (S) 电子学-I 75 PHYC-304 (S) 电子学-II 75 实践 100 总计 400第四学期 PHYC-401 统计力学 75 PHYC-402 核物理-II 75 专题试卷 PHYC-403 (S) 电子学-III 75 PHYC-404 (S) 电子学-IV 75 实践 100 总计 400
摘要:我们从手性扰动理论中得出了一种新型的BPS,该理论最少耦合到有限同胞化学潜力的电动力学。在iSospin化学电位的临界值下,量规场的三个一阶差分方程(意味着二阶方程)的系统,可以从饱和界限的要求中得出。这些BPS构型代表具有超导电流支持的量化通量的磁多涡度。相应的拓扑电荷密度与磁通量密度有关,但通过耐药轮廓筛选。这种筛选效果允许这些BPS磁涡流产生的磁场的最大值,为B最大= 2,04×10 14 g。详细讨论了单个BPS涡流的解决方案,并描述了与Ginzburg-Landau理论中临界耦合中Ginzburg-Landau理论中的磁性涡流的比较。
在通信,量子科学和激光物理学中扮演着重要角色,量子非线性光学器件是越来越重要的领域。本书提出了对领域量化的独立处理,并涵盖了诸如字段,相位空间表示的规范形式,以及线性和非线性媒体中电动动力学量化的包含问题。从经典非线性光学器件的摘要开始,然后详细解释了量子非线性光学系统及其应用,光学纤维中的量子和经典噪声源的计算技术,以及非线性光学在量子信息科学中的应用。通过章节结束练习和针对不同系统的申请的详细示例补充,这本书是研究生和非线性光学,凝结物理学,量子信息和原子物理学的研究生和研究人员的宝贵资源。假定量子力学和经典电动力学的坚实基础,但不需要对非线性光学的知识。
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。
我们证明了非型型超级级别相变的出现和在腔量子量子电动力学系统中的新型多政治性,其中两级原子与两个窃窃私语模式微地位的两种反向传播模式相互作用。腔体以一定角度的速度旋转,并通过单向参数抽水χ22非线性挤压。腔旋转和方向挤压的组合导致非reciprocal的一阶和二阶超级相变。这些过渡不需要Ultrastrong Atom-Field耦合,并且可以通过外部泵场轻松控制。通过对哈密顿系统系统的完整量子描述,我们在相图中确定了两种类型的多个智力点,这两种点都表现出可控的非交流点。这些结果为在光结构系统中对超级级过渡和多政治行为的全面操纵打开了新的门,并在工程各种集成的非认定量子设备方面进行了潜在应用。
颗粒场相互作用的电动力学的有趣而遥远的方面涉及电磁电位!和A及其在带电颗粒的量子机械中的作用。在上一章中,考虑了使用矢量电位a的物质辐射相互作用(和相关光谱过渡)。当这些波穿过电势的区域时,了解量子机械粒子波的相位如何影响也很重要!和a为非零,而e和b为零。场和电势被认为是静态的。唯一的时间依赖性是由粒子运动引起的,这是如此轻微,以至于可以被视为,如下所述。尽管Aharonov-bohm效应是微妙的,但有望遇到的主要想法。效果直接与量子电动力学(QED)有关。对量规场理论是理论的,它是物理学的标准模型(其中一个适中的QED),并且可以瞥见弱力和强大的力量。对我们来说,其重要性是,当多原子分子的锥形相交通过细胞核的运动发挥作用(有时被包围)时,它与遇到的几何阶段具有不可思议的相似之处。aharonov-bohm效应(以下称为AB效应)是研究分子中圆锥形相交的良好发射点。与大多数科学发现一样,它在无数的先驱和互补研究中进入了进入。它不像正确的时间在正确的位置那样原始。通量量化与AB效应的磁性版本相似,由伦敦预测,由其他人精炼,并包含在1957年Bardeen,Cooper和Schrieffer传递的Fin ished产品中(BCS理论)。Ehrenberg和Siday在十年前(1949年)发表了一个现场结果。Yang和Mills的1954年Pre Scient论文将AB效应的U(1)量规对称性与SU(2);本文为所谓的物理学标准模型提供了数学基础。David Bohm的1959年论文和他的研究生Yakir Aharonov是关于量子机械效应的,当粒子穿过
过去 20 年,电路量子电动力学发展迅速,超导量子比特和谐振器用于从根本上控制和研究量子光与物质的相互作用。该领域的发展受到量子信息科学和实现量子计算的前景的强烈影响,但也为不同物理系统和研究领域的结合提供了机会。微波领域的超导电路由于具有强大的非线性和零点涨落,以及设计和制造的灵活性,为与其他量子系统接口提供了一个多功能平台。基于电路量子电动力学的混合量子系统可以通过利用各个组件的优势来实现新功能。本论文涵盖了将超导电路与表面声波 (SAW)(沿固体表面传播的机械波)耦合的实验。可以利用 GaAs 基板的压电特性来实现强耦合,我们的实验利用这一点来研究量子场与物质相互作用的现象。表面声波的一个关键特性是传播速度慢,通常比真空中的光慢五个数量级,并且波长短。这使得在巨型原子领域中,超导电路形式的人造原子比相互作用的 SAW 辐射的波长大,这种情况在其他系统中很难实现。本论文中描述的实验利用这些特性来展示机械模式的电磁感应透明性,以及人造巨原子与 SAW 场之间的非马尔可夫相互作用。当 SAW 场被限制在谐振腔中时,短波长允许多模光谱适合与频率梳相互作用。我们使用多模 SAW 谐振器通过双音光谱方法表征微观两级系统缺陷的集合。最后,我们介绍了一种混合超导-SAW 谐振器,并考虑了其在量子信息处理中的应用。使用该设备进行的实验证明了 SAW 模式的纠缠,并在设计用于连续变量量子计算的簇状态的道路上显示出有希望的结果。