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1、量子光学导论课程教学大纲一、课程基本情况课程编号：083P02A学分：3 周学时：3总学时：51开课学期：4. 1开课学院：理学院英文名称：Introduction to Quantum Optics适用专业：物理学课程类别：专业方向模块课课程修读条件：光学基础、量子力学基础网络课程地址：课程负责人：所属基层学术组织：物理学二、课程简介量子光学是用量子理论研究光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测以及光与物质相 互作用的学科，它是量子力学在光学领域的延伸与发展。量子光学导论课程主要内容有电磁 场的量子性和相干性，辐射场与原子的相互作用以及量子信息论基础等。量子光学导论作为 物理学专业的模块选修
2、课，为学生对光的本质的更深入认识提供了条件，也为学生在光学领 域的继续深造打下了基础。三、教学目标学生通过该课程的学习，掌握量子光学的基本概念和理论框架，了解光场的量子性相干 性，基本模型与处理量子动力学的常见方法，提高抽象的逻辑思维能力与解决实际物理问题 的能力。学生通过学习了解量子光学建立的过程与理论的奇妙，激发对物质世界本质探索的 兴趣，树立从事科学探索的信念。四、教学内容及学时分配教学单元（学时）教学目标基本内容课外学习任务教学方法概述与理论了解量子光量子力学表象、视频：神奇的量子讲授、讨论基础(8)学理论基础、 发展过程与 研究内容Dirac符号、密度矩 阵光学；作业；单元 小结电磁
3、场的量 子性(10)掌握电磁场 的量子化Fock态、量子起伏、 相干态、压缩态，作业；单元小结讲授、讨论，练习电磁场的相 干性质(6)理解相关函 数、相干场经典相关函数、量子 相关函数、光子聚束 与反聚束作业；单元小结讲授、讨论，练习电磁场的表示(4)理解电磁场 的几种表示 方法P表示、特征函数、Q 表示作业；单元小结讲授、讨论， 练习辐射场与原 子的相互作 用掌握 Jaynes- Cummings 模 型电子波场的二次量 子化、 Jaynes- Cummings 模型作业；单元小结讲授、讨论， 练习Bell 定理(2)理解Be 11定 理EPR佯谬、Bell不等 式作业讲授、讨论，练习量子信
4、息论 基础(10)理解量子纠 缠、量子信息 过程量子纠缠、单光子 源、量子通信、量子 密码术、量子计算作业；单元小结讲授、讨论、练习光子计数与 量子光学实 验(7)理解零拍探 测零拍探测、光子计数 分布、量子光学基础 实验作业；单元小结讲授、讨论五、考核及成绩评定方式序号考核方式成绩比重()1期末课程论文502考勤203作业104课堂综合表现20合计100六、教材及参考书目:类别教材名称编者出版社出版时间教材量子光学导论(第二版)谭维翰科学出版社2012撰写人：经考书量子光学郭光灿高等教育出版社1990量子光学D. F. Walls,G. J. Milburn世界图书出版公 司1999量子光学M. 0. Scully,M. S. Zubairy世界图书出版公 司2000量子光学基础（第4版）梅斯瑞世界图书出版公 司2010审核人：制定时间： 年8月