Osnova:

1.        Úvod. Kvantová elektronika a optika. Diracova symbolika, popis kvantových soustav v rámci této symboliky, základy operátorové algebry.

2.        Čisté a smíšené stavy, projektory, statistický operátor.

3.        Vlastnosti a příklady statistických operátorů, kvantová Liouvillova rovnice. Měření na čistých a smíšených stavech. Redukovaný statistický operátor.

4.        Schrödingerův, Heisenbergův a Diracův (interakční) formalizmus popisu dynamického vývoje kvantové soustavy.

5.        Časový vývoj kvantového systému, evoluční operátor.

6.        Stacionární a nestacionární poruchová teorie.

7.        Nestacionární poruchová teorie pro evoluční a statistický operátor, řád poruchové teorie, amplituda pravděpodobnosti přechodu. Příklady poruch: konstantní, harmonická.

8.        Poloklasická teorie interakce kvantové soustavy s klasickým polem, Bohrova frekvence přechodu.

9.        Kvantování elektromagnetického pole, lineární harmonický oscilátor - kvantování, kreační a anihilační operátory, operátory polí.

10.     Základy kvantové elektrodynamiky. Hamiltonián atomu v elektromagnetickém poli.

11.     Koherentní stavy elektromagnetického pole – vlastnosti, operátor posuvu, jednomódové a mnohomódové pole, uspořádání operátorů.

12.     Srovnání kvantových a klasických stavů, klasické a neklasické kvantové stavy, generace koherentních stavů pomocí klasického oscilujícího proudu, superpozice koherentních stavů.

13.     Kvantový popis optického záření, reprezentace kvantových stavů světla ve fázovém prostoru, Wignerova, P a Q kvazidistribuční funkce, vlastnosti, Glauber – Sudarshanova P reprezentace statistického operátoru, charakteristické funkce.

Literatura:

1.        W. H. Louisell: Quantum statistical properties of radiation, J. Wiley & Sons, London, 1973.

2.        L. Pína: Kvantová teorie interakce optického záření s látkou, skripta ČVUT, 1991.

3.        L. Mandel, E. Wolf: Optical coherence and quantum optics, Cambridge University Press, 1995.

4.        M. Uhlíř - Kvantová mechanika, skripta FJFI ČVUT,1984.

5.        J. Klíma, B. Velický - Kvantová mechanika I+II, skripta MFF UK,1992.

6.        J. Formánek, Úvod do kvantové teorie, Academia, 1983.

7.        M. Vrbová, Kvantová teoorie koherence, interní učební text, 1997.

8.        J. Peřina: Coherence of light, Dordrecht Reidel Publishing Company, 1985.

9.        A. Yariv, An introduction to theory and applications of quantum mechanics, John Wiley & Sons, 1982.

10.     A. Yariv, Quantum electronics, J. Wiley & Sons, New York, 1989.

11.     A. Yariv, Optical electronics in modern communications, Oxford University Press, Oxford, 1997.

12.     B. Kvasil, Teoretické základy kvantové elektroniky, Academia, Praha, 1983.

13.     J. Formánek, Úvod do relativistické kvantové mechaniky I, IIa, IIb, Karolinum, Praha, 1998, 2001.

Umístění v rozvrhu v zimním semestru 2016/2017:

Čtvrtek 12:30, Troja, učebna L244 - 4 hod. (12.30-14.10, 14.30-16.10)

Cvičení dle rozpisu, viz sylabus, event. dle aktuální domluvy