Квантовая механика. Основы квантовой оптики

Проф. Татьяна Юрьевна Голубева

  1. Квантование полевого осциллятора в резонаторе. Канонически сопряженная пара.

  2. Операторы рождения и уничтожения квантов: гамильтониан осциллятора, коммутатор, оператор числа частиц, обобщение на случай многомодовых полей.

  3. Состояние Фока: свойства, связь с операторами рождения и уничтожения квантов.

  4. Квантовые флуктуации электрического поля. Вакуумные флуктуации. Параметр Манделя.

  5. Операторы квадратур поля и их свойства. Коммутатор квадратур, соотношение неопределенности. Отображение на фазовой плоскости.

  6. Когерентные состояния и их свойства. Параметр Манделя для когерентного состояния. Распределение Пуассона.

  7. Квадратуры когерентного состояния. Оператор смещения. Сжатые состояния. Оператор сжатия. Детектирование квадратурно сжатого состояния. Амплитудно- и фазово-сжатый свет. Использование сжатого света в LIGO.

  8. Генерация сжатых состояний. Вырожденный параметрический усилитель.

  9. Перепутанные состояния. Состояния Белла. Генерация перепутанных состояний в параметрических кристаллах. Фазовый синхронизм I и II типов. Квадратурное перепутывание.

  10. ЭПР-парадокс и концепция скрытых переменных. Неравенства Белла. Граница Цирельсона. Экспериментальная проверка неравенств Белла (эксперимент с поляризованными фотонами).

  11. Интерференция двух неразличимых фотонов. Эффект Хонга-У-Манделя.

  12. Телепортация квантового состояния. Эксперимент по телепортации кубита.

  13. Измерение состояний Белла. Преобразование состояний Белла на светоделителе. Условная телепортация. Различение всех состояний Белла (эксперимент).

  14. Квантовая криптография. Протокол ВВ84.