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[Fox] 量子光学.pdf
牛津大师系列是为物理学和相关学科的最后一年本科生和刚开始学习的研究生设计的。它是由当今文献中存在的明显差距推动的。虽然基本的本科物理学教材通常与过去二十年研究的爆炸式增长几乎没有联系，但更高级和更专业的教材往往对学生来说相当令人生畏。在这个系列中，所有主题及其后果都以简单的方式处理，同时在不同阶段提供指向最新发展的指针。重点是明确的物理原理，如对称性、量子力学和电磁学，这些原理是整个物理学的基础。同时，这些主题与实际测量以及目前学术界和工业界物理学家使用的实验技术和设备有关。本系列中的书籍以教科书的形式编写，包括丰富的教程材料、示例、插图、复习点和问题集。它们同样可以作为开始攻读物理学和相关领域博士学位的学生或开始在工业界从事这些领域之一的研究的应届毕业生的准备。
实验量子光学博士后研究员
蒙克顿量子实验室和蒙克顿大学致力于就业公平，鼓励所有合格的个人申请，无论男女还是非性别，包括原住民、残疾人和少数族裔成员。预计开始日期：2023 年 10 月 1 日。薪资：根据经验，起薪为 50,000 加元/年 + 福利。期限：雇佣合同为期一年，每年可续签，并获得三年的资金保障。申请方式：感兴趣的申请人请将简历（包括出版物清单和两个可能的推荐人的电子联系方式）和说明其研究兴趣的求职信发送至 postdoc@quantumlabmoncton.ca。申请截止日期为 2023 年 9 月 1 日。如果职位尚未填补，将会考虑后期的申请。关于我们：蒙克顿量子实验室由加拿大光学和量子信息研究主席 Deny Hamel 博士领导。该实验室位于加拿大新不伦瑞克省蒙克顿市的蒙克顿大学。我们的工作重点是利用非线性光学来实现量子信息技术。更多信息请访问该小组的网站 https://quantumlabmoncton.ca 。
量子光学硬件的量子计算机辅助设计
摘要 量子系统的参数会随着所涉及的量子粒子数量呈指数增长。因此，存储或操纵底层波函数的相关内存要求远远超出了由几十个粒子组成的量子系统的最佳经典计算机的极限，从而导致其数值模拟面临严峻挑战。这意味着新量子设备和实验的验证和设计从根本上局限于小系统规模。目前尚不清楚如何充分发挥大型量子系统的潜力。在这里，我们提出了量子计算机设计的量子硬件的概念，并将其应用于量子光学领域。具体来说，我们将高维多体纠缠光子的复杂实验硬件映射到基于门的量子电路中。我们明确展示了如何实现玻色子采样实验的数字量子模拟。然后，我们说明了如何为复杂的纠缠光子系统设计量子光学装置，例如高维格林伯格-霍恩-泽林格态及其衍生物。由于光子硬件已经处于量子霸权的边缘，并且基于门的量子计算机的发展正在迅速推进，我们的方法有望成为未来量子器件设计的有用工具。
光子计数和量子光学 2025（OO103）
快速崛起的固态光子探测器类型为记录和标记光子时间提供了简单、廉价和坚固的工具。超导光子探测器，无论是超薄超导纳米条带还是过渡边缘传感器的形式，都是目前性能最高的设备，尤其是在近红外光谱中。这些设备通常用于量子信息实验。它们表现出高量子效率、MHz 计数率和非常低的抖动，并且可以用作光子数和/或光子能量分辨设备。在过去的 30 年里，人们基于各种材料开发了专门用于单光子计数的雪崩光电二极管。它们已被用于光学传感器、量子密码学、光学测距和激光雷达、时间分辨光谱、激光诱导荧光、天文学和光学时间传输等众多应用。最后，基于各种纳米结构和纳米器件的光子计数器以及用于防扩散、安全和医疗用途的高能辐射光子探测器领域正在快速发展。本次会议将聚集学术、工业、空间相关、物理和研究领域的贡献研究社区的听众。
超导电路中的量子光学
首先，我们在实验中测量的强光子 - 光子相互作用，如巨型跨kerr效应所示。在这项工作中，在单个光子水平的两个相干领域之间测量了每个光子约20度的条件相移。鉴于这种强烈的相互作用，我们提出并分析了基于跨凯尔效应的级联设置，以检测巡回微波炉光子，这是一个长期的杰出问题，只有最近的实验实现。我们表明，对于很少的级联传输，可以对微波光子进行无损检测。超导量子干扰装置（squid）的片上可调性被利用在下一个呈现的实验工作中创建可调超导谐振器。最后，我们表明，通过将原子放在传输线的末端，可以有效地生成微波光子。我们还提出了一个可以在任意波数据包中生成光子的设置。
在电信波长处的半导体量子光学
抽象的量子技术是物理和工程领域的扩展领域，该方案的开发是基于量子力学的增强或新颖应用的协议和设备的开发。这包括量子计算和量子通信。量子计算机承诺基于与光学和仿真问题相关的叠加以及大量分解的计算速度 - 对我们的经典加密方案构成威胁。量子通知通过根据量子力学定律提供无条件安全的通信通道来解决此问题。此外，量子通信将允许在远程量子计算机之间交换量子信息，从而启用分布式量子计算。连接量子计算机或处理器的基础结构称为量子网络。网络节点处的固定量子位用于执行信息处理或存储操作，而频率量子位连接节点并启用量子信息的传输。光子是出色的量子位，因为它们以光速传播并且具有较小的相互作用横截面。因此，量子网络需要光的量子状态来提供量子量。这些光的量子状态需要纠缠，难以区分和波长匹配，以使它们要么在网络中经历较低的传输损失，要么可以与其他量子技术（如基于原子的量子记忆）接触。在本文中，已经研究了单个自组装的光学活性半导体量子点的单个，无法区分或纠缠的光子的发射，我们选择的量子发射器。所研究的量子点在电信范围内发射或接近rubidium中的D 1-转换。在本论文中执行的实验的主要方面是通过使它们使它们的波长（可降低）来研究发射器到未来的量子网络中，并将它们整合到光子结构中并采用谐振激发方案，以使光子具有不预定的纯度纯度，难以置信的区别能力或实用的相关性。在电信范围内，我们研究了INASP纳米线量子点，其发射的发射从接近界面范围转移到电信O – band和c – band。单个光子发射以类似于其近红外对应物类似的量子点的衰减时间。此外，在电信C带中排放的INAS/GAAS量子点集成到压电 - 电动子板上，并通过使用商业
量子光学中出生规则的出现
自从贝尔的不平等现象出现以来，很明显，局部隐藏的变量模型不能与量子力学的完整数学形式兼容[1,2,2,3,4]。的确，最近无漏洞的实验似乎与该结论一致[5,6,7,8]。尽管如此，仍然存在一个开放的问题，其中观察到的现象本质上是真正的量子，没有经典的类似物。这个阐明量子古典边界的问题是实际重要的，因为许多新的和新兴的技术，例如量子计算，量子通信和量子传感，都依赖于这种区别来实现其效果和安全性[9]。量子光学的领域似乎是探索这个问题的好地方，因为感兴趣的系统相对简单地以离散场模式来描述，而重要的光 - 物质相互作用可能仅限于光dection设备的物理学。量子光学的更好奇的方面之一是真空或零点字段（ZPF）的概念。在量子电动力学（QED）中，真空状态被定义为仅是给定领域模式的最低能量状态[10]。该状态下的光子数量为零，但其能量为非零，引起了“虚拟”光子的概念。尽管量子真空被视为仅是虚拟的，但其影响是非常真实的。现象，例如Casimir力量，范德华的吸引力，羔羊的移位和自发发射都有其起源在量子真空中[11]。量子光学中真空状态的突出性表明，它们可能在开发探索量子古典边界的物理理论中很有用。在这项工作中，我们将假设QED的量子真空是真实的，而不是虚拟的。这样做，我们将放弃对量子理论的所有正式参考，并考虑一个仅由古典物理学支配的世界，尽管在这种情况下，在这种世界中存在着重新的真空
课程指南230555 -QO-量子光学
基本：CB7。学生应该知道如何在与其研究领域有关的更广泛（或多学科）环境中应用新的或鲜为人知的环境中的知识及其解决问题的能力。CB6。 拥有和理解知识，这些知识通常是在研究环境中CB8中的基础或机会来创建和/或应用思想的原始知识。 学生应该能够整合知识并面对基于不完整或有限的信息制定判断的复杂性，包括对与知识和判断的应用有关的社会和道德责任的思考。 CB10。 学生应具有使他们能够继续学习的学习能力，以很大程度上是自我指导或自治的方式。CB6。拥有和理解知识，这些知识通常是在研究环境中CB8中的基础或机会来创建和/或应用思想的原始知识。学生应该能够整合知识并面对基于不完整或有限的信息制定判断的复杂性，包括对与知识和判断的应用有关的社会和道德责任的思考。CB10。 学生应具有使他们能够继续学习的学习能力，以很大程度上是自我指导或自治的方式。CB10。学生应具有使他们能够继续学习的学习能力，以很大程度上是自我指导或自治的方式。
研究助理 - 实验量子光学系主任
您的个人资料： 完成大学物理学学习（理学硕士），成绩优于“良好”（德国标准）。 量子力学知识扎实 量子信息处理基础知识 成功参与上述项目的关键是对手头任务的高度兴趣、非凡的奉献精神和主动性。 愿意在物理学、计算机科学、数学和电气工程领域的跨学科团队中工作。 我们重视以下一个或多个领域的知识：实验量子光学、激光光谱和冷却、原子物理学、微波技术、激光技术、光学、真空技术、控制电子学或实时控制。 非常好的英语水平