XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System量子光学
量子光学报告
量子力学是物理学中的一种理论，它描述了原子和亚原子尺度上物质和能量的行为。将经典力学与量子力学进行比较，可以得出两个主要思想。首先，经典状态描述与量子状态描述有着根本的不同。在经典世界中，系统的状态可以用位置和动量的精确值来描述。另一方面，量子物理学使用波函数来描述状态，波函数可以表示位置和动量等可观测量的测量结果的概率。其次，在经典领域，每个粒子的行为及其与其他粒子的相互作用都是可预测的。更重要的是，如果对粒子进行两次测量，实验结果（如果粒子没有被修改）在整个时间内都是不变的。然而，量子物理学是非直观的。状态和测量之间的关系是不确定的，并且会随着时间而变化。如果对一个粒子进行两次测量，得到的结果可能是随机的和意想不到的。因此，量子力学是非确定性的，这意味着它不能完全精确地描述物理系统的行为（是概率性的）。
量子光学简介
这些是我在上海交通大学致远学院教授的一门课程的讲义（可在 www.youtube.com/derekkorg 上找到），尽管第一稿是为我在德国埃尔朗根-纽伦堡大学教授的上一门课程而写的。它是为只接受过量子力学基础培训的学生设计的，因此，该课程适合各个层次的人（例如，从本科毕业一直到博士阶段）。这些笔记还在进行中，这意味着一些证明和许多图表仍然缺失。然而，我已尽我所能，以这样一种方式编写所有内容，即使有这些缺失的部分，读者也可以自然地理解所有的论证和推导。另外，还剩下几章需要添加，其中一章是关于分析开放系统动力学的数学方法，另一章介绍了目前大量实验平台，这些笔记中开发的工具和想法目前正在这些平台上实施。首先，我先说几句关于讲座主题的话。量子光学研究光与物质之间的相互作用。我们可以将光视为电磁波谱的光学部分，将物质视为原子。然而，现代量子光学涵盖了各种各样的系统，因此更及时的定义可能是“低能量子电动力学”。这种情况包括，例如，超导电路、受限电子、半导体中的激子、固态缺陷或微观、中观和宏观系统的质心运动。此外，量子光学是呈指数级增长的量子信息处理和通信领域的核心，无论是在概念层面还是在技术实现层面。量子光学中发展起来的思想和实验也让我们能够重新审视与凝聚态物理甚至高能物理相关的多体问题。此外，量子光学有望在桌面实验中检验量子力学以及标准模型以外的物理学的基本问题。量子光学的显著特点之一是它处理的是非孤立系统，即它们会向周围环境泄漏能量和信息。虽然这实际上是真实物理系统中最常见的情况，但这并不是学生在标准量子力学课程中通常遇到的情况。本课程的很大一部分致力于填补这一空白：它介绍了许多用于描述开放量子光学系统的工具和方法。除了实际用途之外，这些方法还具有深刻的物理解释，使学生更好地理解量子力学。因此，量子光学和开放系统是未来量子物理学研究人员不容错过的课题。我必须强调，为了成长为一名优秀的量子物理学家，尽可能多地阅读这些主题的资料非常重要。因此，我总结了一份参考文献清单，这些参考文献在我职业生涯的不同阶段都非常有用 [ 1 – 21 ]。最后，我要感谢过去几年仔细阅读这些讲义并帮助我完善讲义的许多学生，以及提出改进建议或将其传播给学生的几位同事。
