量子光学导论

　　量子光学，实际就是关于光的量子理论与实验。光子的名词在量子力学诞生伊始的1926年由刘易斯（Gilbert Lewis）提出，次年狄拉克用于其专著中。但光子的概念实际上早在1905年爱因斯坦提出光电效应理论时即已形成。但关于光子的研究最初集中于原子光谱，而很少涉及光子本身。现代量子光学真正建立起来始于1956年的HBT（Hanbury，Brown，Twiss）关于光子相关性的实验。以此为基础发展的一系列实验表明，只有光的量子理论才可以解释光子统计学等实验结果。HBT实验现在是单光子测量的基本实验，用于鉴别单光子源的反聚束（anti-bunching）效应。由于相关效应对于近年来高速发展的量子信息和量子计算的重要性，量子光学日益备受关注。该书包括下列内容： 第一部分是引言和背景知识，介绍经典光学和光学跃迁的量子理论；第二部分为光子学，介绍光子统计，光子的反聚束效应（单光子），相干态和光的压缩，和光子的量子态等；第三部分为原子和光子的相互作用，包括光-原子的共振相互作用，腔体中的原子，和冷原子等；第四部分专门讨论量子信息处理，包括量子密钥，量子计算，和纠缠态和量子远程通讯等。在附录中除了介绍一些基本知识外，也讨论了波色-爱因斯坦凝聚。

　　原作者马克·福克斯 英国谢菲尔德大学光物理教授，美国光学学会、英国物理学会会士。1987年在牛津大学获得物理学博士学位，之后在美国新泽西州AT&T贝尔实验室做博士后，两年后返回牛津大学任皇家学会大学研究员，1998年加入谢菲尔德大学。发表论文250余篇，涵盖量子光学、非线性光学、光子学、纳米光子学和半导体物理等宽广的领域。他是牛津大学出版社“牛津物理大师丛书”（Oxford Masters Series in Physics）中两本书的作者：《固体的光学性质》和这本《量子光学导论》。这两本著作都在世界上受到广泛欢迎，被译成多种文字。另外他还在剑桥大学出版社出版了著作《原子物理》。译者葛惟昆，教授， 博士生导师，1983年在英国曼彻斯特（Manchester）大学获博士学位。 曾任中国科学院半导体研究所副所长， 中国科学院凝聚态物理中心副主任， 美国Dartmouth大学副教授， 香港科技大学高级讲师、教授，现任北京大学物理学院教授。

第一部分引言与背景知识
第1 章引言
第2 章经典光学
第3 章量子力学
第4 章原子中的辐射跃迁
第二部分光子
第5 章光子统计
第6 章光子反聚束
第7 章相干态与压缩光
第8 章光子数态
第三部分原子-光子相互作用
第9 章共振光-原子相互作用
第10 章谐振腔中的原子
第11 章冷原子
第四部分量子信息处理
第12 章量子密码术
第13 章量子计算
第14 章纠缠态与量子隐形传态
附录A 泊松统计
附录B 参量放大
附录C 态密度
附录D 低维半导体结构
附录E 核磁共振
附录F 玻色{ 爱因斯坦凝聚
习题答案与提示
参考文献
索引