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醉染图书单光子器件及应用9787568076258
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第1章 引言 /1
1.1 单光子源的定义与特征 /1
1.2 类原子系统的单光子产生 /2
1.3 单光子的应用 /6
1.4 单光子的产生历史 /12
1.5 概述 /14
第2章 腔内二能级量子发体的单光子产生 /15
2.1 JGC哈密顿量 /15
2.2 量子发体与辐连续体的耦合 /23
2.3 腔耦合到辐连续体 /26
2.4 通过腔的量子发体衰变 /28
2.5 强和弱耦合方式,珀塞尔效应 /35
2.6 基于二能级量子发体的单光子源 /39
2.7 加载或卸载空腔的单光子相互作用 /40
2.8 无原子存在 /42
第3章 腔内三能级Lambda系统的相干光子发 /47
3.1 相干驱动Λ 系统:背景 /48
3.2 绝热近似 /49
3.3 快速单光子产生/捕获的控制脉冲工程 /51
3.4 非理想系统:捕获/产生效率 /56
3.5 具有数个激发态的Λ 系统 /60
第4章 退相干效应 /62
4.1 引言 /62
4.2 退相干过程对固态单光子源的影响 /63
4.3 T1、T2 与T2? /64
4.4 例:电荷陷阱导致的波动电场 /69
4.5 纯退相二能级系统的光子发 /71
4.6 时间抖动过程 /74
4.7 无辐衰减 /78
4.8 两激发态间的弛豫 /79
4.9 三能级拉曼方案中的纯退相 /82
4.10 声子边带与展宽 /90
第5章 实验技术 /98
5.1 显微荧光装置 /98
5.2 光子相关测量 /103
5.3 测量相干特 /107
第6章 固体中用于单光子产生的类原子系统 /109
6.1 半导体量子点 /109
6.2 金刚石中的氮空位中心 /136
6.3 半导体施主与受主 /159
6.4 总结和对照表 /167
第7章 微腔几何结构的评述 /169
7.1 平面分布布拉格反镜微腔 /170
7.2 柱状微腔 /172
7.3 微盘腔 /174
7.4 光子晶体 /175
第8章 应用 /177
8.1 BB84量子密钥分发 /177
8.2 具有嵌套纯化协议的量子中继器 /182
8.3 量子信息处理 /183
参考文献 /190
Yoshihisa Yamamoto,美国斯坦福大学应用物理&电气工程系教授,日本国立情报学研究所量子信息科学教授,美国光学协会会士,美国物理学会会士,日本应用物理学会会士。山本教授是量子电动力学的世界*学者,在学术界享有很高的知名度。他2011年荣获日本大川奖,2005年获得日本紫绶带奖章,2000年荣获美国电气和协会(IEEE)/激光和光学学会(LEOS)量子学奖,等等。他带领其团队在半导体纳米体系自旋和激子的量子动力学领域开展了很多前沿的研究工作。目前,他的主要研究方向为量子信息处理系统的物理应用。
本书作者分别是美国HewlettGPackard实验室的资深研究员和斯坦福大学的著名教授,他们均具有深厚的理论基础和丰富的光器件制备经验。
本书作者分别是美国HewlettGPackard实验室的资深研究员和斯坦福大学的著名教授,他们均具有深厚的理论基础和丰富的光器件制备经验。
过去的十年中,在许多物理系统中实现了所需的单光子产生,包括中原子、离子、分子、半导体量子点、固体中的杂质与缺陷和超导体电路。单光子的产生与探测的动机是双重的:基础科学和应用科学。一方面,单光子在量子力学的实验基础与测试理论中扮演着核心的角色。另一方面,为了实现量子密钥分发、量子中继器和量子信息处理,有效且高质量的单光子源是必不可少的。本书描述了固态实现单光子源的基本原理、实验技术和潜在的应用.相比于原子与离子的捕获,固态实现单光子源具有小尺寸、稳定工作和大范围集成等特点。
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