Quantum Optics I

Obsahem přednášky je úvod do kvantového popisu světla a interakce světla s látkou v rozsahu daném skripty: P. Lipavský, Kvantová optika I (viz. seznam literatury). Přednáška sestává z následujících tématických bloků:

  1. Úvod a přehled pojmů kvantové optiky
  2. Klasický popis světla, Maxwellovy rovnice, volné a vázané pole, podélné a příčné pole
  3. Kvantování svěla, interakční hamiltonián, semiklasický interakční hamiltonián, čisté stavy elmag. pole, stavy s ostrým počtem fotonů
  4. Koherentní stavy, vztah koherentního stavu a klasického pole, vlastnosti koherentních stavů, stlačené stavy světla
  5. Smíšené stavy světla, matice hustoty, tepelné záření
  6. Interakce světla s látkou, Einsteinovy koeficienty, semiklasická teorie interakce, absorpční čára - časově závislý popis, susceptibility a teorie odezvy prvního řádu, dipol-dipolová korelační funkce, Lorenzův tvar absorpční čáry
  7. Doba života excitovaného stavu, metoda projekčních operátorů ve Fourierově obraze, self-energie
  8. Korelační funkce fluktuace energie přechodu, funkce tvaru čáry, rozvoj do kumulantů
  9. Emisní čára, rozdělení emitovaných fotonů, Dopplerovské a srážkové rozšíření čáry, homogenní a nehomogenní rozšíření čáry
  10. Vynucené přechody, určení přirozené šířky čáry vypalováním děr
  11. Interakce látky s koherentním světlem, přiblížení rotující vlnou, dvouhladinový model, Rabiho oscilace, Liouvillova rovnice
  12. Metoda projekčních operátorů v časové doméně,redukovaná matice hustoty, relaxační superoperátor, eliminace nehomogeního rozšíření fotonovým echem, zastavené světlo


Literatura

H.-A. Bachor and T. C. Ralph, A Guide to Experiments in Quantum Optics

R. Loundon, The Quantum Theory of Light

L. Allen and J. H. Eberly, Optical Resonance and Two-level Atoms