|
| Udgave: |
Forår 2013 NAT |
| Point: |
7,5 |
| Blokstruktur: |
3. blok |
| Skemagruppe: |
A |
| Fagområde: |
fys |
| Institutter: |
Niels Bohr Institute |
| Uddannelsesdel: |
Kandidat niveau |
| Kontaktpersoner: |
Peter Lodahl, tlf.: 353 25 306, kontor Blv17, Tb5 (lodahl@nbi.dk) |
| Andre undervisere: |
Eugene Polzik, telefon: 35 32 54 24, e-mail: polzik@nbi.dk
|
| Skema- oplysninger: |
 Vis skema for kurset
Samlet oversigt over tid og sted for alle kurser inden for Lektionsplan for Det Naturvidenskabelige Fakultet Forår 2013 NAT |
| Undervisnings- periode: |
4. februar til 14. april, 2013 |
| Undervisnings- form: |
Forelæsninger og regneøvelser. |
| Formål: |
Kurset sigter dels mod at give en introduktion til den kvantemekaniske beskrivelse af det elektromagnetiske felt og vekselvirkningen mellem lys og stof, dels mod at tilvejebringe de nødvendige forudsætninger for at følge videregående kurser i kvanteoptik og gennemføre specialeprojekter på dette fagområde. |
| Indhold: |
Kurset introducerer kvanteoptik, som omhandler en kvantemekanisk beskrivelse af vekselvirningen mellem lys og stof. Gennem kvantiseringen af det elektromagnetiske felt introduceres foton begrebet. Målinger af feltkorrelations egenskaber af lys med fotodetektorere er diskuteret og simple input/output systemer analyseres. Kvantemekaniske egenskaber af lys, såsom foton ”anti bunching”, to-foton interferometry, “squeezed” og “entangled” lys bliver diskuteret. Spontan emission af lys introduceres dels gennem en semi-klassiske perturbations teori og dels ved kvante optiske metoder, hvilket er basis for beskrivelse af kavitets kvanteelektrodynamik. Endelig beskrives Rabi oscillationer for en 2-niveau emitter drevet af et stærkt laser felt, og forskellige anvendelser af kvanteoptik indenfor kvantekommunikation og kvantestøj begrænsede målinger diskutereres. |
| Målbeskrivelse: |
Kurset tilsigter at bringe deltagerne i stand til at
1. kvantisere Maxwell-ligningerne i det tomme rum og bestemme brugbare svingningstilstande (modes) i forskellige geometrier,
2. beskrive feltets kvantetilstande med forskelligt valg af basis som eksempelvis kohærente tilstande og Fock-tilstande,
3. analysere forskellige målemetoder som photon counting, homodyn og heterodyn detektion, med henblik på måling af ikke-klassiske korrelationer,
4. gøre rede for kvantemekanisk kohærens af lys,
5. forklare og anvende kvantemekaniske input og output relationer for beamsplittere og interferometre,
6. analysere vekselvirkningen mellem atomet og det elektromagnetiske felt ved semiklassiske og kvanteoptiske metoder,
7. gøre rede for kohærent kvanteoptiske effekter såsom Rabi oscialltioner
8. forstå egenskaber af og metoder til at generere enkelt fotoner, "anti-bucnhed", "squeezed" og "entangled" lys.
Karakteren 12 gives for præstationen, hvor studenten på overbevisende måde har demonstreret selvstændighed, overblik og indsigt i detaljerne svarende til ovennævnte målbeskrivelser.
Karakteren 2 gives for den usikre præstation, hvor studenten kun lige klarer det nødvendige minimum af de anførte målbeskrivelser.
|
| Lærebøger: |
Udvalgte kapitler af "Introductory Quantum Optics", Christopher C. Gerry and Peter L. Knight, Cambridge University Press 2006 (2nd edition med rettelser), yderligere material udleveres ved forelæsningerne. |
| Tilmelding: |
Tilmelding foregår på Selvbetjeningen i perioden 15. november - 1. december.
|
| Faglige forudsætninger: |
Kurset forudsætter kendskab til klassisk elektrodynamik samt introducerende kvantemekanik. Forudgående studier af klassisk optik, laser fysik og advanceret kvantemekanik vil være meget brugbart, men er ikke en forudsætning. |
| Eksamensform: |
Mundtlig eksamen (75% af bedømmelse) af cirka 25 minutters varighed, med 5 minutters forberedelse ud fra medbragte noter og litteratur, intern censur, 7-skalaen. Skriftlige opgave (25% af bedømmelse).
Reeksamen: Mundtlig prøve.
|
| Eksamen: |
Mundtlig prøve d. 11-12. april 2013.
Reeksamen: Mundtlig prøve d. 27. juni 2013. |
| Kursus hjemmeside: |
 |
| Undervisnings- sprog: |
Engelsk
|
| Sidst redigeret: |
31/10-2012 |