第一部分 理论基础与基本方法 3
第一章 量子力学基础 3
第一节 绪论 3
第二节 量子力学概念 5
第三节 量子力学的态描述 7
第四节 量子力学的力学量 10
第五节 力学方程 15
习题 19
参考文献 20
第二章 原子物理学基础 23
第一节 早期原子物理简介 23
第二节 氢原子理论 32
第三节 碱金属原子 37
第四节L-S耦合机制 40
第五节 原子的超精细结构 43
习题 45
参考文献 45
第三章 量子光学基础 46
第一节 辐射场的量子理论 46
第二节 电磁场的非经典态 48
第三节 量子态的准概率分布函数 51
第四节 原子与电磁场相互作用 54
第五节 多能级开放原子系统与光的相互作用 66
习题 68
参考文献 68
第四章 量子信息学基础 71
第一节 绪论 71
第二节 量子位 72
第三节 量子逻辑 74
第四节 量子算法简介 77
第五节 典型应用 83
习题 85
参考文献 86
第二部分 量子器件与仪表 91
第五章 双位光量子逻辑门 91
第一节 绪论 91
第二节 双量子位光量子逻辑门 93
第三节 基于XPM效应的双位量子门 95
第四节 铷原子介质中实现双位量子门方案 96
第五节 基于XPM的C-Phase门 105
第六节 小结 110
习题 110
参考文献 110
第六章 量子干涉磁力仪 113
第一节 绪论 113
第二节 量子干涉磁力仪的理论基础 118
第三节 量子干涉磁力仪系统 122
第四节 测量精度及误差分析 124
第五节 小结 125
习题 126
参考文献 126
第七章 原子时间频率标准 128
第一节 绪论 128
第二节CPT原子钟原理 133
第三节CPT原子钟系统组成 135
第四节 稳定性及误差分析 139
第五节 小结 140
习题 140
参考文献 140
第八章 量子纠缠光源 142
第一节 绪论 142
第二节 纠缠的基本理论 143
第三节 分离变量的纠缠理论和实验 145
第四节 连续变量的纠缠理论和实验 149
第五节 纠缠态应用 156
第六节 小结 162
习题 163
参考文献 163
第九章 冷原子源 165
第一节 绪论 165
第二节 冷原子囚禁技术 166
第三节 原子冷却技术 172
第四节 冷原子探测技术 182
第五节 玻色-爱因斯坦凝聚 186
习题 189
参考文献 189
第十章 干涉型量子陀螺仪与重力仪 190
第一节 绪论 190
第二节 冷原子干涉型量子陀螺仪基本方法 193
第三节 冷原子干涉型量子陀螺仪实施方案 202
第四节 冷原子干涉型量子重力仪基本方法 211
习题 220
参考文献 221
第三部分 量子系统与应用 225
第十一章 单光子通信系统 225
第一节 绪论 225
第二节 单光子通信技术 225
第三节 单光子星潜激光通信系统 229
第四节 单光子深空激光通信系统 235
第五节 难点与展望 241
习题 242
参考文献 242
第十二章 量子成像遥感系统 244
第一节 绪论 244
第二节 量子成像系统 244
第三节 反欺骗量子雷达 252
第四节 单光子测距 256
参考文献 266
第十三章 量子通信系统及网络 268
第一节 绪论 268
第二节 量子通信理论 271
第三节 光纤量子通信 279
第四节 星地量子通信 285
第五节 量子通信网络 286
第六节 量子通信的前景与展望 291
习题 292
参考文献 292