Прикладные математика и физика
|
Скачать 46.53 Kb.
|
Московский физико-технический институт (государственный университет)Факультет проблем физики и энергетики"Утверждаю"Ректор _____________Н.Н. Кудрявцев "____"___________2003 г. ПРОГРАММАИТОГОВОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ №№№010300 – "ПРИКЛАДНЫЕ МАТЕМАТИКА И ФИЗИКА" «Квантовая оптика» Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие ИОФ РАН) в соответствии с магистерской программой №0103070 "Лазерная физика". Декан ФПФЭ ______________С.А. Гордюнин "____"__________2003 г. Зав. кафедрой “Лазерная физика” ______________И.А. Щербаков "____"__________2003 г. Москва 2003 г. «Квантовая оптика» 5 курс, весенний семестр Лектор – профессор, д.ф.м.-н. Быков Владимир Павлович Лекция 1 А. Возникновение квантовой оптики. 1. Опыты по интерференции световых пучков в долазерную эпоху – схема Юнга, зеркала Френеля. Утверждение Дирака о том, что фотон всегда интерферирует только сам с собой. Опыты Пфлигора и Манделя по интерференции независимых лазерных пучков. Биения независимых высококогерентных лазерных пучков и опыты Джавана. Проблема квантового состояния лазерного излучения. Б.Гармонический осциллятор 2. Классическая механика гармонического осциллятора, гамильтонов формализм, когерентность, функция корреляции. Лекция 2 3. Гейзенберговское представление квантовой механики, уравнения Гамильтона-Гейзенберга. 4. Гамильтонов формализм и независимость от времени коммутационного соотношения для координаты и импульса. 5. Операторы рождения и уничтожения, оператор числа частиц, система стационарных состояний линейного осциллятора. Лекция 36.Оператор сдвига, собственное состояние оператора координаты, координатное представление состояний. 7. Когерентное состояние – собственное состояние оператора уничтожения, выражение через стационарные состояния, развитие во времени, координатное представление. 8. Сжатое состояние, определение, координатное представление, развитие во времени, сжатый вакуум, среднее число частиц и коэффициент сжатия. Лекция 4Б.Квантование электромагнитного поля. 9.Простейший прямоугольный резонатор с бегущими волнами. 10.Осцилляторы поля, две поляризации. 11.Распределенное представление для фотона, зависимость плотности электрической энергии от координат. Лекция 512. Пакетное представление фотона, фотон как волновой пакет, соотношение между шириной спектра и длиной пакета. В.Возбуждение линейного осциллятора, теорема Глаубера, уравнение Матье. 13. Параметрические процессы в механике и оптике. Наблюдение параметрической генерации света в опытах Хохлова и Ахманова. Основы классической теории параметрического резонанса. Лекция 6 14. Квантовая теория параметрического процесса. Точное решение уравнения Шредингера при прямом и параметрическом возбуждении осциллятора, его выражение через функции Матье. 15. Решение уравнения Матье по теории возмущений и генерация сжатых квантовомеханических состояний в параметрическом процессе. Лекция 7 16. Дисперсия и коэффициент сжатия состояния при параметрическом возбуждении. Наблюдение сжатого света в опытах Лэшера и Кимбла. Г. Модель лазерной генерации Скалли-Лэмба. 17. Физические основы модели, характерное время фазовой (поперечной) релаксации. Лекция 818. Описание состояния квантовой системы с помощью матрицы плотности, уравнение для матрицы плотности. 19. Теория возмущений, итерации для матрицы плотности. 20. Среднее значение полевых переменных, след матрицы плотности по атомным переменным, полевая матрица плотности. Лекция 921. Вклад активных и пассивных атомов в матрицу плотности. Описание потерь резонатора, вклад пассивных атомов в полевую матрицу плотности. 22. Уравнения для диагональных и недиагональных матричных элементов полевой матрицы плотности, физический смысл их основных параметров, стационарное решение для диагональных элементов. Порог лазерной генерации, среднее число фотонов. Затухание среднего значения поля, фотонная лавина – квантовое состояние лазерного излучения вблизи порога генерации. Лекция 1024. Стационарные и суперпозиционные возбужденные состояния атомов. Опыты Александрова и Кастлера по наблюдению суперпозиционных состояний атомов. 25. Когерентность лазерного излучения и среднее значение напряженности поля, активные атомы в суперпозиционном состоянии как источники среднего значения напряженности поля. Д.Квантовая интерференция, квантовый компьютер. Лекция 11 31. Интерференция классических полей. Интерференция полей в различных квантовых состояниях, исчезновение интерференции по квантовым причинам. 32. Интерференция зависимых и независимых световых пучков. Еще раз об опытах Пфлигора-Манделя и Джавана. Лекция 1236. Физические основы квантового компьютера, кубит, декогерентизация квантовых состояний. Представление об оптике атомов. Литература 1.У.Люиселл Излучение и шумы в квантовой электронике М1972 «Наука» 2.Ф.Арекки, М.Скалли, Г.Хакен, В.Вайдлих Квантовые флуктуации излучения лазера М1974 «Мир» 3.сб. Квантовая оптика и квантовая радиофизика М1966 «Мир» 4.Д.Клаудер, Э.Сударшан Основы квантовой оптики М1970 «Мир» 5.А.И.Базь, Я.Б.Зельдович, А.М.Переломов Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской квантовой механике М1971 «Наука» 6.В.П.Быков, Г.В.Шепелев Излучение атомов вблизи материальных тел М1986 «Наука» 7.V.P.Bykov Radiation of Atoms in a Resonant Environment 1993 “World Scientific” 8.В.П.Быков Основные особенности сжатого света УФН, т161, №10, с145, 1991 9.Е.Б.Александров УФН 1972, т107(4), с595 |
Похожие:
 | Программа Второй международной научной школы для молодёжи «Прикладные математика и физика: от фундаментальных исследований к инновациям» Вторая международная научная школы для молодёжи «Прикладные математика и физика: от фундаментальных исследований к инновациям» (Школа... | | Прикладные математика и физика Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие иоф ран) в соответствии с магистерской программой №0103070... |
| Прикладные математика и физика Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие иоф ран) в соответствии с магистерской программой №0103070... | | Прикладные математика и физика Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие иоф ран) в соответствии с магистерской программой №0103070... |
| Прикладные математика и физика Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие иоф ран) в соответствии с магистерской программой №0103070... | | Отзыв рецензента Специализация 010600/52 "Математическая физика и математическое моделирование", Магистерская программа 05 "Прикладные математика... |
 | Программа по курсу "Физика фотоприемных устройств" Для направления подготовки 511600 "Прикладные математика и физика" Программа обсуждена на заседании кафедры “Системы, устройства и методы геокосмической физики” (сумгф) | | Программа по курсу: Общая физика: молекулярная физика и термодинамика по направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» Уравнения состояния (термическое и калорическое). Идеальный и неидеальный газы. Давление идеального газа как функция кинетической... |
| Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии цифровой сотовой связи и телевидения По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» | | Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» |