🔬 اپتیک کوانتومی در سال‌های اخیر شاهد پیشرفت‌های نظری و تجربی چشمگیری بوده است. این کتاب مقدمه‌ای عمیق و گسترده بر این حوزه ارائه میدهد و در سراسر متن بر اصول بنیادی و کاربردهای آن‌ها تأکید میکند.

📘 کتاب با توسعه ابزارهای پایه اپتیک کوانتومی آغاز میشود و سپس نشان میدهد این ابزارها چگونه در طیف متنوعی از سیستم‌های اپتیک کوانتومی، از جمله لیزر بدون وارونگی جمعیت، حالت‌های فشرده و اپتیک اتمی به کار گرفته میشوند.

⚛️ چهار فصل پایانی کتاب به آزمون‌های اپتیک کوانتومی برای بررسی مبانی مکانیک کوانتومی و همچنین جنبه‌های خاصی از نظریه اندازه‌گیری اختصاص دارند.

🎓 این کتاب تنها آشنایی استاندارد با مکانیک کوانتومی و نظریه الکترومغناطیس را به‌عنوان پیش‌نیاز در نظر میگیرد و شامل مسائل و منابع فراوانی است. به همین دلیل، هم برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی اپتیک کوانتومی و هم برای پژوهشگران این حوزه منبعی بسیار ارزشمند محسوب میشود.

📝 نقد و بررسی

💭 «کتاب Quantum Optics بسیار تأثیرگذار است و میتوان گفت بهترین کتاب موجود برای خواننده‌ای است که میخواهد در کوتاه‌ترین زمان ممکن با پیشرفته‌ترین مباحث این حوزه آشنا شود.»

— Physics Today

📗 معرفی کوتاه کتاب

مقدمه‌ای عمیق و گسترده بر حوزه اپتیک کوانتومی.

📖 فهرست مطالب

فصل ۱. نظریه کوانتومی تابش

فصل ۲. حالت‌های همدوس و فشرده میدان تابش

فصل ۳. حالت‌های ناهمدوس میدان تابش

فصل ۴. تداخل‌سنجی هم‌بستگی میدان ـ میدان و فوتون ـ فوتون

فصل ۵. برهم‌کنش اتم و میدان؛ نظریه نیمه‌کلاسیک

فصل ۶. برهم‌کنش اتم و میدان؛ نظریه کوانتومی

فصل ۷. لیزر بدون وارونگی جمعیت و دیگر اثرهای همدوسی و تداخل اتمی

فصل ۸. نظریه کوانتومی میرایی؛ رویکرد عملگر چگالی و تابع موج

فصل ۹. نظریه کوانتومی میرایی؛ رویکرد هایزنبرگ ـ لانژون

فصل ۱۰. فلورسانس تشدیدی

فصل ۱۱. نظریه کوانتومی لیزر؛ رویکرد عملگر چگالی

فصل ۱۲. نظریه کوانتومی لیزر؛ رویکرد هایزنبرگ ـ لانژون

فصل ۱۳. نظریه میکرومیزر

فصل ۱۴. لیزر با گسیل هم‌بسته؛ مفهوم، نظریه و تحلیل

فصل ۱۵. حساسیت فازی در سیستم‌های اپتیک کوانتومی؛ کاربردها

فصل ۱۶. فشرده‌سازی از طریق فرایندهای اپتیک غیرخطی

فصل ۱۷. اپتیک اتمی

فصل ۱۸. پارادوکس EPR، متغیرهای پنهان و قضیه بل

فصل ۱۹. اندازه‌گیری‌های کوانتومی بدون تخریب

فصل ۲۰. آزمون‌های اپتیک کوانتومی اصل مکملیت

فصل ۲۱. تداخل‌سنجی دو فوتونی و مسئله اندازه‌گیری کوانتومی و موارد دیگر

👥 درباره نویسندگان

🎓 مارلان او. اسکالی فیزیک‌دان برجسته آمریکایی و از پیشگامان اپتیک کوانتومی و فیزیک لیزر است. او استاد دانشگاه Texas A&M University است و بیش از همه به‌دلیل توسعه نظریه کوانتومی لیزر Scully–Lamb و پژوهش‌های پیشگامانه‌اش درباره لیزر بدون وارونگی جمعیت، همدوسی کوانتومی و نور فوق‌آهسته شناخته میشود.

🏅 او عضو U.S. National Academy of Sciences است و جوایز و افتخارات معتبر متعددی را به‌دلیل مشارکت‌هایش در علوم اپتیکی دریافت کرده است.

🎓 ام. سهیل زبیری استاد ممتاز فیزیک و اخترشناسی در دانشگاه Texas A&M University و یکی از چهره‌های شناخته‌شده بین‌المللی در حوزه اپتیک کوانتومی است.

🔬 پژوهش‌های او حوزه‌هایی مانند فیزیک لیزر، رایانش و اطلاعات کوانتومی، اندازه‌گیری حالت‌های کوانتومی، اثرهای همدوس اتمی، تصویربرداری زیرطول‌موجی و ترمودینامیک کوانتومی را در بر میگیرد.

🏅 او جوایز بین‌المللی متعددی، از جمله Willis E. Lamb Award و Humboldt Research Award، دریافت کرده است.

Quantum optics has witnessed significant theoretical and experimental developments in recent years. This book provides an in-depth and wide-ranging introduction to the subject, emphasizing throughout the basic principles and their applications. The book begins by developing the basic tools of quantum optics, and goes on to show the application of these tools in a variety of quantum optical systems, including lasing without inversion, squeezed states, and atom optics. The final four chapters discuss quantum optical tests of the foundations of quantum mechanics, and particular aspects of measurement theory. Assuming only a background of standard quantum mechanics and electromagnetic theory, and containing many problems and references, this book will be invaluable to graduate students of quantum optics, as well as to researchers in this field.

Review

."..Quantum Optics is very impressive and arguably the best book available for the reader who wants to get the leading edges of the field in the least amount of time." Physics Today

Book Description

An in-depth and wide-ranging introduction to the field of quantum optics.

Table of Contents

1. Quantum theory of radiation

2. Coherent and squeezed states of the radiation field

3. Incoherent states of the radiation field

4. Field-field and photon-photon correlation interferometry

5. Atom-field interaction - semiclassical theory

6. Atom-field interaction - quantum theory

7. Lasing without inversion and other effects of atomic coherence and interference

8. Quantum theory of damping - density operator and wave function approach

9. Quantum theory of damping - Heisenberg-Langevin approach

10. Resonance fluorescence

11. Quantum theory of laser - density operator approach

12. Quantum theory of laser - Heisenberg-Langevin approach

13. Theory of the micromaser

14. Correlated emission laser: concept, theory and analysis

15. Phase sensitivity in quantum optical systems: applications

16. Squeezing via non-linear optical processes

17. Atom optics

18. The EPR paradox, hidden variables and Bell's Theorem

19. Quantum non-demolition measurements

20. Quantum optical tests of complementarity

21. Two-photon interferometry and the quantum measurement problem, and more

👤 About the Authors

Marlan O. Scully is a distinguished American physicist and a pioneer in quantum optics and laser physics. A professor at Texas A&M University, he is renowned for developing the Scully–Lamb quantum theory of the laser and for his groundbreaking research on lasing without population inversion, quantum coherence, and ultraslow light. He is a member of the U.S. National Academy of Sciences and has received numerous prestigious honors for his contributions to optical science.

M. Suhail Zubairy is a University Distinguished Professor of Physics and Astronomy at Texas A&M University and an internationally recognized authority on quantum optics. His research spans laser physics, quantum computing and information, quantum-state measurement, coherent atomic effects, subwavelength imaging, and quantum thermodynamics. He has received numerous international awards, including the Willis E. Lamb Award and the Humboldt Research Award.