Πληροφορίες
Κωδικός Μαθήματος ΜΑΡ205
Εξάμηνο 2ο
Κατηγορία Επιλογής
Μονάδες ECTS 7
Eclass Μαθήματος
Διδάσκων

Δεν θα διδαχθεί το Ακαδημαϊκό έτος 2023-2024

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία

1. P. Meystre and M. Sargent III, “Elements of Quantum Optics”, 4th edition, Springer, 2007
2. C. C. Gerry and P. L. Knight, “Introductory Quantum Optics”, Cambridge, 2005
3. G. Grynberg, A. Aspect, and C. Fabre, “Introduction to Quantum Optics”, Cambridge, 2010
4. G. S. Agarwal, “Quantum Optics”, Cambridge, 2013
5. M. S. Zubairy and M. O. Scully, “Quantum Optics”, Cambridge, 1997
6. M. Orszag, “Quantum Optics”, 3rd edition, Springer, 2016
7. S. C. Rand, “Lectures on Light: Nonlinear and Quantum Optics Using the Density Matrix”, 2nd edition, Oxford, 2016
8. R. Loudon, “The Quantum Theory of Light”, 3rd edition, Oxford, 2000

Περιγαφή Μαθήματος
  1. Βασικά στοιχεία από τον ηλεκτρομαγνητισμό, τη μη-γραμμική οπτική και την κβαντομηχανική. Βασικά στοιχεία των λέιζερ και βασική θεωρία των λέιζερ.
    Ημικλασική αλληλεπίδραση φωτός-ύλης: Μεθοδολογία των πλατών πιθανότητας και εφαρμογή στην αλληλεπίδραση φωτός-ύλης σε ένα σύστημα δύο επιπέδων, ταλαντώσεις Rabi. Μεθοδολογία του πίνακα πυκνότητας και οπτικές εξισώσεις Bloch. Δημιουργία π-παλμών. Επιδράση των φαινομένων απόσβεσης και αποσυμφωνίας στη σύμφωνη δυναμική. Ημικλασικές ενδεδυμένες καταστάσεις, ιδιότητες εκπομπής. Γραμμική και μη γραμμική οπτική απόκριση ενός κβαντικού συστήματος δύο επιπέδων. Σύμφωνη διάδοση του φωτός σε κβαντικά συστήματα δύο επιπέδων και εξισώσεις Maxwell-Bloch. Ημικλασική θεωρία λέιζερ. Αυτο-επαγόμενη διαφάνεια. Σύμφωνη παγίδευση πληθυσμού, ηλεκτρομαγνητικά επαγόμενη διαφάνεια και αργό φως σε κβαντικό σύστημα τριών επιπέδων.
  2. Κβαντικές ιδιότητες του φωτός: Κβάντωση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε κοιλότητα και στον ελεύθερο χώρο. Καταστάσεις Fock, σύμφωνες καταστάσεις και συμπιεσμένες καταστάσεις του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και οι ιδιότητές τους. Κβαντικές συσχετίσεις του φωτός και ομαδοποίηση και την αντι-ομαδοποίηση των φωτονίων.
  3. Κβαντική αλληλεπίδραση φωτός-ύλης: Το μοντέλο Jaynes-Cummings, κβαντικές ταλαντώσεις Rabi, ταλαντώσεις Rabi στο κενό και κατάρρευση και αναβίωση πληθυσμού. Θεωρία Wigner Weisskopf για την αυθόρμητη εκπομπή. Κβαντικά συστήματα σε κοιλότητες και άλλες τροποποιημένες φωτονικές δομές – Φαινόμενο Purcell και φθίνουσες ταλαντώσεις Rabi.
  4. Προχωρημένα θέματα: Κβαντική συμβολή στην αυθόρμητη εκπομπή. Μη γραμμική μίξη σε σύστημα δύο επιπέδων που αλληλεπιδράση με ασθενές και ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Οπτικό κέρδος χωρίς αντιστροφή πληθυσμού. Συντονιστικός φθορισμός. Κβαντική σύμπλεξη σε κβαντικά οπτικά συστήματα.