آموزش اپتیک کوانتومی ۱: تک فوتون‌ها - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

کوانتیده کردن نور: تک مود Quantization of light: one mode

• 0.0 مقدمه کلی دوره 0.0 General introduction to the course

• 1.0 مقدمه‌ای بر درس اول 1.0 Introduction to Lesson 1

• 1.1 کوانتیده کردن کانونی 1.1 Canonical quantization

• 1.2.1 نوسانگر هماهنگ مادی /۱ 1.2.1 Material harmonic oscillator /1

• 1.2.2 نوسانگر هماهنگ مادی /۲ 1.2.2 Material harmonic oscillator /2

• 1.3 مود واحد تابش 1.3 Single mode of radiation

• 1.4 کوانتیده کردن کانونی یک مود واحد 1.4 Canonical quantization of a single mode

• 1.5 مشاهده‌پذیرها 1.5 Observables

• 1.6 حالت‌های شمارشی؛ فوتون 1.6 Number states; Photon

• 1.7 نوسانات خلأ 1.7 Vacuum fluctuations

• 1.8 چه آموختیم؟ گام بعدی چیست؟ 1.8 What have we learnt? What next?

• مقدمه‌ای بر تمرین اول Introduction to homework 1

• کوانتیده کردن نوسانگرهای کلاسیک Quantization of classical oscillators

حالت تک فوتونی در یک مود واحد: رفتار ذره‌گونه One photon state in a single mode: particle-like behaviour

• 2.0 مقدمه 2.0 Introduction

• 2.1 مدل نیمه‌کلاسیک اپتیک 2.1 The semi-classical model of optics

• 2.2 حالت تک فوتونی در یک مود واحد 2.2 One-photon state in a single mode

• 2.3 سیگنال‌های آشکارسازی نوری 2.3 Photo-detection signals

• 2.4 سیگنال آشکارسازی نوری واحد برای حالت تک فوتونی 2.4 Single photo-detection signal for a one photon state

• 2.5 سیگنال آشکارسازی نوری دوگانه برای حالت تک فوتونی: یک رفتار کاملاً کوانتومی 2.5 Double photo-detection signal for a one photon state: a fully quantum behavior

• 2.6 اپتیک کوانتومی: یک ضرورت 2.6 Quantum optics: a must

تداخل تک فوتونی: دوگانگی موج-ذره One photon interference: Wave-Particle duality

• 3.0 مقدمه‌ای بر درس سوم 3.0 Introduction to Lesson 3

• 3.1 تقسیم‌کننده پرتو در اپتیک کوانتومی 3.1 Beam-splitter in quantum optics

• 3.2 بسته موج تک فوتونی روی یک تقسیم‌کننده پرتو 3.2 One photon wave-packet on a beam splitter

• 3.3 تداخل‌سنج ماخ-زندر در اپتیک کلاسیک 3.3 Mach-Zehnder interferometer in classical optics

• 3.4 تداخل تک فوتونی 3.4 One-photon interference

• 3.5 دوگانگی موج-ذره: «یک معمای کوانتومی»؛ یک فرمالیسم سازگار 3.5 Wave-particle duality: “a quantum mystery”; a consistent formalism

تابش کوانتیده چند مودی: اپتیک کوانتومی در آزمایشگاه واقعی Multimode quantized radiation: quantum optics in a real lab

• 4.0 مقدمه‌ای بر درس چهارم 4.0 Introduction to lesson 4

• 4.1 کوانتیده کردن کانونی تابش چند مودی 4.1 Canonical quantization of multimode radiation

• 4.2 حالت‌های ویژه هامیلتونی: فضای حالت‌ها، انرژی خلأ 4.2 Eigen-states of the Hamiltonian: space of states, energy of the vacuum

• 4.3 تعداد کل فوتون‌ها 4.3 Total number of photons

• 4.4 تکانه خطی و زاویه‌ای 4.4 Linear and angular momentum

• 4.5 مشاهده‌پذیرهای میدان: نوسانات خلأ 4.5 Field observables: vacuum fluctuations

• 4.6 سیگنال‌های آشکارسازی نوری 4.6 Photo-detection signals

• 4.7 نتیجه‌گیری: آنچه آموختید؛ خلأ کوانتومی 4.7 Conclusion: what you have learned; the quantum vacuum

منابع تک فوتونی در دنیای واقعی One photon sources in the real world

• 5.0 مقدمه‌ای بر درس پنجم 5.0 Introduction to Lesson 5

• 5.1 فرمالیسم هایزنبرگ: سیگنال‌های آشکارسازی نوری 5.1 Heisenberg formalism: photo-detection signals

• 5.2 بسته موج تک فوتونی چند مودی 5.2 Multimode one-photon wave-packet

• 5.3 فوتون گسیل خودبه‌خودی 5.3 Spontaneous emission photon

• 5.4 گشتی در تبدیل‌های فوریه 5.4 A detour to Fourier transforms

• 5.5 منابع واقعی تک فوتونی 5.5 Real one-photon sources

• 5.6 منابع تک فوتونی برای چه هدفی؟ 5.6 One-photon sources for what?

دوگانگی موج-ذره برای تک فوتون در دنیای واقعی Wave-particle duality for a single photon in the real world

• 6.0 مقدمه‌ای بر درس ششم 6.0 Introduction to Lesson 6

• 6.1 همبستگی منفی برای یک بسته موج تک فوتونی روی تقسیم‌کننده پرتو 6.1 Anti-correlation for a one-photon wave-packet on a beam-splitter

• 6.2 آزمایش‌های همبستگی منفی: رفتار کاملاً کوانتومی 6.2 Anti-correlation experiments: fully quantum behavior

• 6.3 همبستگی منفی با فوتون‌های مکمل 6.3 Anti-correlation with supplementary photons

• 6.4 سیگنال تداخل تک فوتونی 6.4 One-photon interference signal

• 6.5 آزمایش تداخل تک فوتونی 6.5 One photon interference experiment

• 6.6 دوگانگی موج-ذره و مکمل بودن 6.6 Wave particle duality and complementarity

• 6.7 یک معمای ثمربخش 6.7 A fruitful mystery

فناوری‌های کوانتومی مبتنی بر تک فوتون One-photon based quantum technologies

• 7.0 انقلاب کوانتومی دوم: از مفاهیم تا فناوری 7.0 The second quantum revolution: from concepts to technology

• 7.1 تولیدکننده اعداد تصادفی کوانتومی (QRNG) 7.1 Quantum random numbers generator (QRNG)

• 7.2 پالس‌های نوری ضعیف روی تقسیم‌کننده پرتو 7.2 Weak light pulses on a beam-splitter

• 7.3 قطبش تک فوتونی به عنوان یک کیوبیت 7.3 One-photon polarization as a qubit

• 7.4 رمزنگاری کوانتومی: طرح توزیع کلید کوانتومی BB84 7.4 Quantum cryptography: the BB84 QKD scheme

• 7.6 قضیه عدم تکثیر (No-Cloning) 7.5 The no-cloning theorem

• 7.6 جمع‌بندی درس و دوره اپتیک کوانتومی ۱ 7.6 Conclusion of the lesson and of Quantum Optics 1