Прикладные математика и физика



Скачать 46.53 Kb.
Дата05.01.2013
Размер46.53 Kb.
ТипЛекция
Московский физико-технический институт (государственный университет)

Факультет проблем физики и энергетики


"Утверждаю"


Ректор

_____________Н.Н. Кудрявцев

"____"___________2003 г.




ПРОГРАММА


ИТОГОВОГО 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 3

6.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 4

Б.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 5

12. 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 8

18. 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 9

21. 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 10

24. 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 12

36. 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:

Прикладные математика и физика iconПрограмма 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 iconПрикладные математика и физика
Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие иоф ран) в соответствии с магистерской программой №0103070...
Прикладные математика и физика iconПрикладные математика и физика
Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие иоф ран) в соответствии с магистерской программой №0103070...
Прикладные математика и физика iconПрикладные математика и физика
Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие иоф ран) в соответствии с магистерской программой №0103070...
Прикладные математика и физика iconПрикладные математика и физика
Программа разработана кафедрой " Лазерная физика" (базовое предприятие иоф ран) в соответствии с магистерской программой №0103070...
Прикладные математика и физика iconОтзыв рецензента
Специализация 010600/52 "Математическая физика и математическое моделирование", Магистерская программа 05 "Прикладные математика...
Прикладные математика и физика iconПрограмма 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)
Прикладные математика и физика iconПрограмма 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...
Прикладные математика и физика iconРабочая учебная программа По дисциплине: Технологии цифровой сотовой связи и телевидения По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»

Прикладные математика и физика iconРабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»

Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org