第1章 总导言 1
第2章 通用背景知识 7
2.1 概述 7
2.2 两个相互作用系统：原子和场 8
2.3 基本守恒定律 13
2.4 与相干单色光场作用的二能级原子·拉比振荡 18
2.5 与宽带场相互作用的二能级原子·吸收和发射速率 26
2.6 存在阻尼情况下与单色相干场相互作用的二能级原子 29
第1编 光：原子的信息源 33
第3章 光学方法 33
3.1 概述 33
3.2 双共振 34
3.3 光抽运［Kastler（1950）］ 38
3.4 光抽运的早期实验 40
3.5 光抽运怎样能使原子核极化？ 40
3.6 光学方法主要应用的简要概述 45
3.7 结束语 47
第4章 原子内态的线性叠加 49
4.1 概述 49
4.2 第一个证明原子相干性的重要性的实验 50
4.3 激发态的塞曼相干性 51
4.4 原子基态的塞曼相干性 57
4.5 相干性转移 60
4.6 暗共振·相干布居数陷俘 64
4.7 小结 68
第5章 共振荧光 70
5.1 概述 70
5.2 低光强近似·微扰方法 71
5.3 光学布洛赫方程 76
5.4 缀饰原子方法 77
5.5 光子关联·量子跳跃方法 85
5.6 强激光下的荧光三重线 88
5.7 小结 92
第6章 高分辨率光谱学的进展 93
6.1 概述 93
6.2 饱和吸收 94
6.3 双光子消多普勒光谱学 99
6.4 囚禁引起的反冲抑制：兰姆-迪克效应 101
6.5 搁置法 105
6.6 量子逻辑谱学 110
6.7 使用频率梳的频率测量 112
6.8 小结 114
第2编 光与原子相互作用：一种有用的原子微扰源 117
第7章 准共振光激发的微扰 117
7.1 概述 117
7.2 光频移、光增宽和拉比振荡 118
7.3 对场的扰动·色散和吸收 125
7.4 光频移的实验观测 128
7.5 利用光频移操控原子 131
7.6 用光频移操控场 137
7.7 小结 139
第8章 高频激发微扰 140
8.1 概述 140
8.2 自旋1/2与高频射频场的耦合 142
8.3 与高频场耦合的弱束缚电子 146
8.4 对辐射修正的新理解 151
8.5 小结 155
第3编 原子-光子相互作用：研究高阶效应的简单系统 159
第9章 分立能级间的多光子过程 159
9.1 概述 159
9.2 射频多光子过程 160
9.3 多光子共振的辐射频移与辐射增宽 165
9.4 分立能态间的多光子光学过程 173
9.5 小结 180
第10章 强激光场中原子的光电离 182
10.1 概述 182
10.2 多光子电离 184
10.3 超阈电离（ATI） 187
10.4 谐波产生 190
10.5 隧穿电离和再碰撞 192
10.6 小结 198
第4编 原子-光子相互作用：操控原子运动的工具 205
第11章 施加在静止二能级原子上的辐射力 205
11.1 概述 205
11.2 平均辐射力的计算 208
11.3 耗散力 213
11.4 反应力 218
11.5 小结 222
第12章 二能级原子的激光冷却 224
12.1 概述 224
12.2 多普勒效应引起的摩擦力 225
12.3 在弱驻波场中运动的二能级原子·多普勒冷却 229
12.4 微扰法以外的其他方法 233
12.5 强驻波场中原子运动的缀饰原子方法·蓝失谐冷却 237
12.6 小结 242
第13章 亚多普勒冷却·亚反冲冷却 243
13.1 概述 243
13.2 亚多普勒冷却 245
13.3 亚反冲冷却 253
13.4 陷俘离子可分辨的边带冷却 262
13.5 小结 263
第14章 粒子的陷俘 265
14.1 概述 265
14.2 带电粒子的囚禁 266
14.3 磁阱 272
14.4 电偶极力阱 277
14.5 中性原子的人造轨道磁性 283
14.6 磁光阱（MOT） 286
14.7 小结 289
第5编 超冷相互作用及其控制 293
第15章 低温下的两体相互作用 293
15.1 概述 293
15.2 量子散射：简要回顾 293
15.3 散射长度 299
15.4 赝势 305
15.5 动量空间中截断的δ势 309
15.6 前向散射 311
15.7 小结 316
第16章 原子间相互作用的控制 318
16.1 概述 318
16.2 碰撞通道 319
16.3 定性讨论·Feshbach共振和共振光散射的类比 322
16.4 双通道哈密顿量的散射态 324
16.5 双通道哈密顿量的束缚态 330
16.6 产生超冷分子 335
16.7 小结 339
第6编 探究几个原子与光子的量子干涉 343
第17章 原子德布罗意波的干涉 343
17.1 概述 343
17.2 德布罗意波与光波的比较 344
17.3 原子的杨氏双缝干涉 347
17.4 物质结构的原子衍射 351
17.5 激光驻波的衍射 353
17.6 布洛赫振荡 359
17.7 含时结构对原子德布罗意波的衍射 363
17.8 小结 365
第18章 Ramsey花样和原子干涉仪 366
18.1 概述 366
18.2 冷原子微波原子钟 367
18.3 Ramesy花样的光频波段扩展 372
18.4 原子干涉仪两臂之间相位差的计算 378
18.5 原子干涉仪的应用 382
18.6 光钟开创的新前景 389
第19章 量子关联：纠缠态 391
19.1 概述 391
19.2 双计数率中的干涉效应 392
19.3 纠缠态 396
19.4 制备纠缠态 399
19.5 纠缠和干涉 404
19.6 纠缠和不可分性 405
19.7 纠缠态和哪条路径信息 410
19.8 纠缠和测量过程 411
19.9 小结 415
第7编 简并量子气体 421
第20章 气体中量子效应的出现 421
20.1 概述 421
20.2 碰撞中的量子效应 422
20.3 气体中BEC的首次预言 434
20.4 小结 441
第21章 玻色-爱因斯坦凝聚的长期探索 443
21.1 概述 443
21.2 氢的首次尝试 444
21.3 氢的第二次尝试 447
21.4 碱金属原子BEC的探索 452
21.5 玻色-爱因斯坦凝聚的首次观测 453
21.6 其他种类原子的玻色-爱因斯坦凝聚 457
21.7 量子简并费米气体的首次实验 460
21.8 小结 464
第22章 玻色-爱因斯坦凝聚体的平均场描述 465
22.1 概述 465
22.2 凝聚体的平均场描述 466
22.3 盒子中的凝聚体和愈合长度 469
22.4 谐振子阱中的凝聚体 471
22.5 负散射长度的凝聚体 474
22.6 均匀凝聚体中的量子涡旋 476
22.7 含时问题 478
22.8 小结 484
22.9 附录：谐振子陷俘势中凝聚体的简正模式 485
第23章 玻色-爱因斯坦凝聚体的相干特性 491
23.1 概述 491
23.2 原子场算符和关联函数 492
23.3 几种简单情形下关联函数的计算 497
23.4 两个独立凝聚体的相对相位 505
23.5 长程序和序参量 509
23.6 由原子-原子相互作用导致的原子光学中的新效应 511
23.7 小结 514
第24章 玻色-爱因斯坦凝聚体中的元激发和超流性 515
24.1 概述 515
24.2 均匀系统的Bogoluboy方法 517
24.3 均匀系统中超流性的朗道判据 525
24.4 朗道判据对旋转桶中凝聚体的推广 527
24.5 气态凝聚体中涡旋的实验研究 531
24.6 小结 537
第8编 原子物理学前沿 543
第25章 检验基本对称性·原子中的宇称不守恒 543
25.1 概述 543
25.2 第一个铯原子实验 547
25.3 宇称破坏幅度和电弱理论参量之间的联系 552
25.4 实验结果纵览 555
25.5 对原子宇称破坏实验重要性的小结 557
25.6 附录：通过寻找电偶极矩检测时间反演对称性 558
第26章 作为多体物理简单系统的量子气体 561
26.1 概述 561
26.2 玻色气体的双阱问题 562
26.3 在光格点中量子玻色气体的超流-Mott绝缘体相变 571
26.4 光格点中的量子费米气体 573
26.5 Feshbach共振和费米量子气体 575
26.6 小结 588
第27章 极限光 593
27.1 概述 593
27.2 阿秒科学 594
27.3 超强激光脉冲 601
27.4 小结 609
第28章 总结 610
书中研究机构缩略语解释 613
索引 614
参考文献 639
译后记 671