出版日期：2020年10月

字数：858千

出版社：中国科学技术大学出版社

书号（ISBN）：978-7-312-04907-1（精装）；978-7-312-04916-3（平装）

定价：258.00元（精装）；178.00元（平装） 精装本限量发售1000册，加印只印平装本

页码：684（16开，彩印）

编辑邮箱：edit@ustc.edu.cn    

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【内容简介】

本书涉及量子光学的大量重要内容。通过阅读本书，读者能够对量子光学的基本概念、公式系统和最新进展有所了解。本书第1部分讲述了半经典方法，其中物质是量子化的，而光不是；描述了量子光学中的重要现象，包括激光原理。第2部分讲述了光及其与物质相互作用的完整量子描述，包括光的自发辐射、经典态及非经典态等；概述了光纠缠及其在量子信息中的应用。第3部分讲述了非线性光学和原子的激光冷却，对半经典和量子化两种方法的应用做了详尽的描述。每章都对基本概念做了详细的描述，比较特殊的概念和现象会在“补充材料”中给出。

【作者简介】

吉尔伯特·格林贝格(Gilbert Grynberg)曾是皮埃尔和玛丽居里大学(巴黎第六大学)KastlerBrossel实验室国家科学研究中心（CNRS）资深科学家、巴黎综合理工大学（Ecole Polytechnique）教授，他是多个领域的开拓者，包括原子光谱学、非线性光学和光晶格中原子激光冷却等。

艾伦·爱斯派克特(Alain Aspect)是巴黎高等光学研究所（Institut dOptique）和法国综合理工大学国家科学研究中心资深科学家、教授，他是量子纠缠研究的先驱，研究方向包括量子光学、原子激光冷却、原子光学、玻色爱因斯坦凝聚、原子激光和量子原子光学，2010年获沃尔夫（Wolf）物理学奖。

克劳德·法布尔（Claude Fabre）是皮埃尔和玛丽居里大学(巴黎第六大学)KastlerBrossel实验室教授、法兰西大学研究院（IUF）高级研究员，他的研究领域包括量子光学、原子物理、激光物理的实验与理论。

乔从丰，中国科学院大学二级教授，现任中国物理学会高能物理分会常务理事、副秘书长，《Results in Physics》主编，中国空间引力波探测“太极计划”总协调人，从事高能物理和量子基本理论研究。

【图书特色】

“十三五”国家重点出版物出版规划项目、国家出版基金项目——《量子科学出版工程（第一辑）》中的一册。

【图书目录】

序

前言

致谢

第1部分 物质与光相互作用的半经典描述

第1章 相互作用量子系统的演化

1.1 量子力学主要结论回顾

1.2 含时微扰诱导的分立能级跃迁

1.3 分立能级与连续态耦合:费米黄金规则

1.4 总结

补充材料1.A 变宽度连续态

补充材料1.B 随机宽带微扰诱导的跃迁

第2章 半经典理论:与经典电磁场相互作用的原子

2.1 原子光相互作用过程

2.2 相互作用哈密顿量

2.3 振荡电磁场引起的原子能级间的跃迁

2.4 有限寿命能级间的吸收

2.5 激光放大

2.6 速率方程

2.7 总结

补充材料2.A 原子场相互作用的经典模型:洛伦兹模型

补充材料2.B 电偶极跃迁的选择定则:应用于共振荧光和光泵浦

补充材料2.C 密度矩阵与光学布洛赫方程

补充材料2.D 原子相干性的操纵

补充材料2.E 光电效应

第3章 激光原理

3.1 振荡条件

3.2 一些激光器的放大介质的描述

3.3 激光的谱特性

3.4 脉冲激光

3.5 总结：激光与经典光源

进一步的阅读材料

补充材料3.A 法布里珀罗谐振腔

补充材料3.B 激光的横模：高斯光束

补充材料3.C 激光和非相干光：每个模的能量密度和光子数

补充材料3.D 激光的谱线宽度：肖洛汤斯极限

补充材料3.E 激光作为能量源

补充材料3.F 激光作为一个相干光源

补充材料3.G 非线性光谱学

第2部分 光及其与物质相互作用的量子描述

第4章 自由辐射的量子化

4.1 经典哈密顿形式和正则量子化

4.2 自由电磁场和横向性

4.3 自由电磁场的简正模式展开

4.4 自由辐射哈密顿量

4.5 辐射的量子化

4.6 量子辐射态和光子

4.7 总结

补充材料4.A 经典哈密顿形式：电磁场中的带电粒子

补充材料4.B 辐射的动量和角动量

补充材料4.C 非平面行波模的光子

第5章 自由量子辐射

5.1 光电探测器和半反射镜：正交分量的零差探测

5.2 真空：量子辐射的基态

5.3 单模辐射

5.4 多模量子辐射

5.5 单光子干涉及波粒二象性：理论的一个应用

5.6 光子的波函数？

5.7 总结

补充材料5.A 光的压缩态：量子涨落的减少

补充材料5.B 单光子波包

补充材料5.C 偏振纠缠光子与贝尔不等式的破坏

补充材料5.D 纠缠双模态

补充材料5.E 量子信息

第6章 原子与量子化电磁场的相互作用

6.1 经典电动力学与相互作用的场和电荷

6.2 相互作用的辐射场和电荷及其在库仑规范下的量子描述

6.3 相互作用过程

6.4 自发辐射

6.5 光子被原子散射

6.6 总结:从光和物质相互作用的半经典理论到量子理论

补充材料6.A 相互作用的电荷与辐射场的哈密顿形式

补充材料6.B 腔量子电动力学

补充材料6.C 原子级联辐射中发射的极化纠缠光子对

第3部分 两种方法的应用

第7章 非线性光学：从半经典方法到量子效应

7.1 引言

7.2 非线性介质中的电磁场:半经典处理方法

7.3 三波混频:半经典处理方法

7.4 参量荧光的量子处理

7.5 总结

补充材料7.A 参量放大及振荡:半经典和量子性质

补充材料7.B 光学克尔介质中的非线性光学

第8章 激光调控原子:从非相干原子光学到原子激光器

8.1 原子光相互作用中的能动量交换

8.2 辐射力

8.3 激光冷却和原子囚禁,光学黏胶

8.4 气体的玻色爱因斯坦凝聚与原子激光

补充材料8.A 通过速度选择的相干布居囚禁获得亚反冲温度的冷却

索引