第一章 绪论 1
1．1 介观系统和介观物理学 1
1．2 介观器件及其理论 3
1．3 本书的主要内容 5
参考文献 6
第二章 量子化光场与介观Josephson结相互作用系统Ⅰ：小电感近似 8
2．1 场与介观Josephson结相互作用系统 8
2．1．1 系统Hamilton量 10
2．1．2 系统Hamilton量的Bose子算符形式 13
2．1．3 一个简单相互作用系统的时间演化 18
2．2 量子化光场与介观Josephson结相互作用系统的时间演化 20
2．2．1 系统Hamilton量 20
2．2．2 Heisenberg图像下力学量运动方程的解 23
2．2．3 相互作用系统波函数的时间演化 25
2．3 量子化光场与介观Josephson结相互作用系统的非经典特性 28
2．3．1 介观Josephson结的压缩特性 29
2．3．2 光场的Mandel Q因子 34
2．3．3 在介观Josephson结中的磁通量和电荷的时间演化 36
2．3．4 介观Josephson结的高阶压缩性质 38
2．4 在Schrodinger猫态场中介观Josephson结的量子涨落 45
2．4．1 介观Josephson结的二阶量子涨落 46
2．4．2 介观Josephson结的压缩特性 47
2．5 量子化光场与介观Josephson结相互作用系统在COS 2eφ展开至四阶项下的波函数时间演化 49
2．5．1 旋波近似下的系统Hamilton量 49
2．5．2 系统波函数的时间演化 53
2．5．3 系统波函数的Pancharatnam相位性质 55
2．6 量子化光场与介观Josephson结相互作用系统的零点涨落 58
2．6．1 系统Hamilton量 58
2．6．2 系统耦合与非耦合波函数间的幺正变换 61
2．6．3 系统耦合与非耦合表象中基态波函数间的变换关系 67
2．6．4 系统的真空态涨落特性 68
参考文献 70
第三章 量子化光场与介观Josephson结相互作用系统Ⅱ：大电感近似 72
3．1 外场近似下的场与介观Josephson结相互作用系统 72
3．1．1 大电感近似下系统的Hamilton量 72
3．1．2 Heisenberg图像下系统的超导电流算符 73
3．1．3 系统超导电流的期望值 74
3．2 单模量子化光场作用下系统超导电流的量子崩塌与复苏现象 75
3．2．1 压缩态量子化光场与介观Josephson结相互作用系统 76
3．2．2 SU(1，1)单模相干态量子化光场与介观Joseph-son结相互作用系统 80
3．3 单模非经典光场作用下系统的Shapiro流压台阶特性 83
3．3．1 压缩态量子化光场与介观Josephson结相互作用系统 84
3．3．2 相干态量子化光场与介观Josephson结相互作用系统 85
3．3．3 单模SU(1，1)相干态量子化光场与介观Jose-phson结相互作用系统 85
3．4 相干态的叠加态量子化光场作用下系统超导电流的超结构特性 86
3．4．1 系统超导电流的时间演化 87
3．4．2 系统超导电流时间演化中的拍现象和超结构特性 89
3．4．3 系统的Shapiro流压台阶特性 93
3．5 量子化光场作用下系统超导电流的量子涨落 94
3．6 双模量子化光场作用下系统超导电流的时间演化 97
3．6．1 双模量子化光场作用下系统超导电流的时间演化算符 97
3．6．2 双模压缩态量子化光场与介观Joseph-son结相互作用系统 100
3．6．3 SU(1，1)双模相干态量子化光场与介观Joseph-son结相互作用系统 106
参考文献 110
第四章 非含时经典场作用下的介观Josephson结 112
4．1 在介观Josephson结中产生Schrodinger猫态 112
4．1．1 在介观Josephson结中产生两个相干态的叠加态 112
4．1．2 介观Josephson结中两个相干态的叠加态的相空间表示——Q函数 116
4．1．3 介观Josephson结中的二阶压缩 120
4．2 介观Josephson结中的高阶压缩 123
4．3 系统超导电流的时间演化特性 128
参考文献 130
第五章 含时经典场作用下的介观Josephson结 131
5．1 在介观Josephson结中产生相干态 131
5．1．1 经典场作用下介观Josephson结的Hamilton量 131
5．1．2 介观Josephson结的Hermit不变算符 133
5．1．3 介观Josephson结的时间演化算符 135
5．1．4 在介观JoSephson结中产生相干态 138
5．2 周期场作用下介观Josephson结波函数的时间演化 139
5．2．1 介观Josephson结的Hamilton量 140
5．2．2 介观Josephson结的Hermit不变算符 142
5．2．3 介观Josephson结波函数的几何相位因子 144
5．2．4 在介观Josephson结中产生广义压缩态 145
5．3 在介观Josephson结中产生一类相干叠加态 148
5．3．1 介观Josephson结波函数的时间演化 148
5．3．2 介观Josephson结力学量的量子涨落 153
5．4 介观Josephson结的超导电流特性 155
5．4．1 超导电流的时间演化 155
5．4．2 超导电流的量子崩塌与复苏现象 159
5．5 线性含时外场作用下介观Josephson结的隧穿电荷台阶 161
5．5．1 介观Josephson结的时间演化算符 161
5．5．2 隧穿电荷的台阶结构 164
参考文献 166
附录 168
A 宏观Josephson结与超导电流 168
A．1 基本方程 168
A．2 微波感应台阶 169
B 辐射场的量子描述 170
B．1 单模光场 170
B．2 光场的粒子数态 173
C 光场的量子涨落特性 174
C．1 相干态光场 174
C．2 压缩态光场 177
D SU(1，1)相干态量子化光场作用下超导电流的直流分量 180
参考文献 182