量子光学 Quantum optics

2022-10-28 11:08:40 浏览:254

定义

光学中处理量子效应的部分。

量子光学是光学(光的科学和技术)的一部分,它处理量子效应。在许多情况下,这种影响是在基础研究的背景下研究的。然而,它们在激光物理学中也非常重要:

  • 基本的量子力学过程,如自发和受激发射,对于激光器的一般操作和性能至关重要。
  • 量子效应会引入激光噪声,例如,即使抑制了所有技术噪声源,也会导致有限的线宽和有限的强度噪声水平。同样,它们为光放大器的放大器噪声设定了下限。

量子光学的另一个领域涉及非经典光,例如光的挤压状态,具有不寻常的量子噪声特性。该领域与量子非拆除测量的主题有些相关,例如,可以在不改变光束的情况下确定光束的强度。

量子技术

量子光学具有实际应用,例如量子密码学,即使用量子效应进行信息的安全传输,以及量子计量学。应用领域也称为量子光子学,作为量子技术中的一个领域。以下类型的产品特定于这些字段:

  • 单光子发射器
  • 光子对源
  • 低噪声光电探测器,例如用于光子计数
  • 光学陷阱
  • 量子密码学系统,包括量子密钥分发
  • 量子计算科学研究部件

参考文献

[1] D. L. Andrews et al., “Quantum electrodynamics in modern optics and photonics: tutorial”, J. Opt. Soc. Am. B 37 (4), 1153 (2020), doi:10.1364/JOSAB.383446
[2] W. P. Schleich et al., Quantum Optics in Phase Space, Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim (1999)
[3] D. F. Walls and G. J. Milburn, Quantum Optics, Springer, Berlin (1994)
[4] R. Loudon, The Quantum Theory of Light, 3rd edition, Oxford University Press, New York (2000)

量子光学

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