量子光学

学期: 2026学年春季学期

授课教师: 黄月新

联系方式: hyx@gbu.edu.cn

上课时间地点: 周四上午10:10-12:05, 教学楼B302

课程简介: 本课程量子光学是原子分子、光学以及量子力学的分支，主要研究光场与物质相互作用的量子特性，揭示系统微观尺度下的非经典行为，它是现代物理、量子通信、量子计算等领域的重要基础。本课程从光的量子化出发，逐步介绍非经典光场特性、光与物质的相互作用，以及相关技术，如冷却技术、冷原子物理、光场对物理振子的调控技术。

课程大纲

课程内容

第1讲(20260305)

主要内容: 第一章：量子光学发展、量子力学公设、叠加态和纠缠态、谐振子量子化

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推荐阅读: Quantum entanglement

第2讲(20260312)

主要内容: 第一章：电磁场在腔和自由空间的量子化、光的动量和角动量

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推荐阅读: Notes on the Matrix Exponential and Logarithm by Howard E Haber (UCSC)

第3讲(20260319)

主要内容: 第一章：量子相位算符, 第二章：相干态及其性质

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第4讲(20260326)

主要内容: 第二章：Q函数、压缩态

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第5讲(20260402)

主要内容: 第二章：双模压缩态、奇偶相干态、Wigner函数、相空间表示、原子相干态

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第6讲(20260409)

主要内容: 第三章：一阶相关函数、二阶相关函数

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第7讲(20260416)

主要内容: 第三章：分束器、干涉仪、量子测量

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第8讲(20260423)

主要内容: 第三章：干涉仪、标准量子极限、海森堡极限

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第9讲(20260430)

主要内容: 第三章：纠缠源和NOON态，第四章：原子光场耦合及电偶极近似、经典光场与原子的相互作用

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第10讲(20260507)

主要内容: 第四章：量子光场与原子的相互作用, Jaynes-Cummings模型，Rabi模型

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第11讲(20260514)

主要内容: 第四章：Dicke模型、超辐射相变

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第12讲(20260521)

主要内容: 第四章：超辐射相变；第五章：约化系统中的动力学演化、波恩近似、马尔可夫近似、Lindblad方程

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第13讲(20260528)

主要内容: 第五章：共振荧光、暗态

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第14讲(20260604)

主要内容: 第五章：暗态、电磁诱导透明(EIT)、巨克尔效应

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课程参考资料

在线资源

课程作业

作业编号 发布日期 截止日期 作业内容 作业提交 参考答案
作业1 2026-03-18 2026-06-12 下载
作业2 2026-04-12 2026-06-12 下载
作业2 2026-05-20 2026-06-12 下载

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