課程資訊
課程名稱
量子光學導論
Introduction to Quantum Optics 
開課學期
110-1 
授課對象
學程  量子計算與資訊學程  
授課教師
林俊達 
課號
Phys5052 
課程識別碼
222EU0330 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期三7,8,9(14:20~17:20) 
上課地點
新物304 
備註
本課程以英語授課。
總人數上限:50人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1101Phys5052_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
本課程尚未建立核心能力關連
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

量子光學為近代原子分子科學提供重要的理論基礎與實驗技術。其探討物質與電磁波在原子與分子尺度下的交互作用所呈現的量子特性及行為,從而研究如何加以控制。本課程將由從基礎的二能級系統出發,介紹密度矩陣及主方程的數學架構、光的量子特性、物質與光的交互作用描述及控制方法的實現,並概述此領域在當代的一些重要課題及概念發展,如:雷射冷卻(laser cooling)、光學晶格(optical lattice)、squeezing、不同量子系統與量子信息科學的應用等。 

課程目標
在幫助學生了解近代量子光學及原子科學的發展及培養其興趣,並使其具備基礎的研究方法和工具。 
課程要求
必須修過量子力學一與電動力學一 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
另約時間 
指定閱讀
 
參考書目
1. Fox, Quantum Optics An Introduction.
2. Meystre and Sargent, Elements of Quantum Optics.
3. Scully and Zubairy, Quantum Optics.
4. Berman and Malinovsky, Principles of Laser Spectroscopy and Quantum Optics.
5. Lukin, Lecture notes of Modern Atomic and Optical Physics course at Harvard University (available at http://lukin.physics.harvard.edu/teaching/). 
評量方式
(僅供參考)
   
課程進度
週次
日期
單元主題
Week 1
9/22  Review of QM and first visit to two-level systems 1 
Week 2
9/29  Review of QM and first visit to two-level systems 2 
Week 3
10/06  Quantization of field 
Week 4
10/13  Coherent and non-classical states of light 1 
Week 5
10/20  Coherent and non-classical states of light 2 
Week 6
10/27  Atom-photon interaction 1 
Week 7
11/03  Atom-photon interaction 2 
Week 8
11/10  Density matrix and master equation 1 
Week 9
11/17  Density matrix and master equation 2 
Week 10
11/24  Midterm exam 
Week 11
12/01  Light propagation in a resonant medium (two-level medium) 
Week 12
12/08  Multi-level coherence 
Week 13
12/15  Mechanical effects of light 1 
Week 14
12/22  Mechanical effects of light 2 
Week 15
12/29  Quantum computing 1 
Week 16
1/05  Quantum computing 2 
Week 17
1/12  [Final report: In-class oral presentation] 
Week 18
1/19  [Final report paper due]