"البصريات الكمومية (برنامج كلية الفيزياء)" - دورة 12160 روبل. من جامعة ولاية ميشيغان، التدريب 15 أسبوعًا. (4 أشهر)، التاريخ: 30 نوفمبر 2023.

1. مقدمة في البصريات الإحصائية.
الإشارة التحليلية، السعات المعقدة، حالات الضوء المتماسكة والحرارية. لحظات الميدان. وظائف الارتباط. خصائص الحقول الغوسية. نظرية وينر-خينشين. نظرية فان زيترت-زيرنيك. مقياس تداخل ماخ زيندر.
مقياس التداخل يونغ.

2. مفهوم الوضع البصري.
مقياس مايكلسون للتداخل النجمي مقياس التداخل النجمي براون-تويس.
السطوع الطيفي. الطاقة في وضع واحد. التكميم الأولي. حجم الموضة. طاقة الموضة. تعريف الموضة. حجم الكشف عدد الأوضاع المسجلة. الحالة المتعددة المتماسكة والحرارية للضوء.

3. تكميم المجال الكهرومغناطيسي.
العلاقة بين الشكلية الهاملتونية وشكلية ميكانيكا الكم.
تكميم المذبذب التوافقي الميكانيكي. الانتقال من الدالة الهاملتونية إلى الدالة الهاملتونية. المتغيرات عديمة الأبعاد وعاكسها. خصائص المذبذب التوافقي الكمي، علاقة عدم اليقين، الطاقة الدنيا، الطيف المنفصل. التكميم الأولي والثانوي. التربيعات الميدانية ومعناها الفيزيائي للموجات المنتقلة والواقفة. مشغلي خلق الفوتون والإبادة. الانتقال إلى المتغيرات المستمرة: حزمة موجة أحادية الفوتون. علاقات عدم اليقين لحزمة موجة أحادية الفوتون. تقلبات الفراغ.

4. قواعد فضاء هيلبرت للحالات الكمومية للضوء.
وصف حالة الضوء التعسفية على أساس حالات فوك. ديناميات دول فوك. فترة التذبذب. حالات التربيع. تمثيلات Q- و P-، وظائف الموجة التربيعية لحالات Fock. ديناميات مشغلي الخلق والإبادة. ديناميات مشغلي التربيع وتوزيعات التربيع.

5. الفضاء المرحلة من التربيعات P-Q.
التوزيع المشترك على التربيعات P و Q. وظيفة وينر. تعريفه وخصائصه الرئيسية. وظائف فيغنر للتربيع وحالات فوك. الحد الأدنى لحجم مساحة المرحلة. دول متماسكة. تمثيلهم على أساس الفوك والتربيع. ديناميات الدول المتماسكة. ديناميات وظائف فيغنر.

6. التصوير المقطعي ووظائف ويغنر.
وصف مقسم الحزمة، تداخل Hong-Ou-Mandel. الكشف عن الهومودين مقطعي. وظيفة وينر. أمثلة على الصور المقطعية ووظائف فيغنر لتراكبات حالات فوك. قطط وقطط شرودنغر. توزيعاتها التربيعية ووظائف فيجنر والتصوير المقطعي.

7. تمثيلات الدول المتماسكة وتحولاتها.
تمثيلات الدول المتماسكة. وظائفها المميزة، خصائص الالتواء. تحويلات الدوال شبه الاحتمالية على مقسم الحزمة، القياس المشترك لـ P وQ، وصف الخسائر، تحويل دالة ويغنر. عامل التحول. الدول المتحولة. أمثلة على التصوير المقطعي ووظائف ويغنر.

8. ضغط التربيع.
ضغط تربيع Odomode في وسط غير خطي. هاملتونيان، تحويل بوجوليوبوف، التحويل التربيعي. رسم مقطعي للحالات المضغوطة. عدم كلاسيكية الحالات المضغوطة. فراغ مضغوط. توسعها في ولايات فوك. الحالات المضغوطة وقطط شرودنغر

9. حالات الضوء غير الكلاسيكية
الحالات الحرارية، قياس لي لعدم الكلاسيكية، العزوم العاملية، علامات عدم الكلاسيكية، قياس العزوم العاملية. تجميع ومضاد الفوتونات. النظرية شبه الكلاسيكية للكشف الضوئي.

10. تغيير إحصائيات الفوتون في مقسم الشعاع.
هاملتونيان لمقسم الشعاع، تنفيذ عوامل الإبادة والإنشاء. كيف يمكن أن يؤدي انفصال الفوتون إلى زيادة متوسط ​​العدد؟ تحويل إحصائيات الفوتون في مقسم الشعاع. مثال على حالات فوك والمتماسكة والحرارية. تشابك الأوضاع بعدد الفوتونات. التمييز بين التشابك والارتباط.

11. كيوبت الاستقطاب.
مصادر الفوتونات الفردية. الاستقطاب. أساس حالات الاستقطاب. مجال بلوخ ومجال بوانكاريه. المستقطبات، صفائح الطور، مجزئات شعاع الاستقطاب. معلمات ستوكس وقياسها. التصوير المقطعي للحالات الكمومية. التصوير المقطعي للعمليات الكمومية.

12. القياسات على qubit الاستقطاب. تحلل بوفم. قياسات ضعيفة التصوير المقطعي الكاشف.

13. أنواع مختلفة من ترميز الكيوبت وتطبيقاتها في التشفير الكمي.
التشفير المكاني والطور الزماني والتردد. التشفير الكمي. بروتوكول BB84 وتطبيقاته المختلفة. استخدام الحالات المتماسكة بدلاً من حالات Fock.

14. الاحصاء الكمية. الكثير من الكيوبتات المختلطة.
التحضير المشروط للحالات المتشابكة. القياس على أساس بيل. النقل الآني الكمي وتبادل التشابك. بوابات ثنائية غير خطية ومشروطة. مفهوم الحوسبة العنقودية. أخذ عينات بوسون.

15. ضغط التربيع ثنائي الوضع في الوسائط غير الخطية.
الارتباك بواسطة التربيعات وعدد الفوتونات. تحلل شميدت. ضغط الاستقطاب. تحويل الضغط ثنائي الوضع إلى ضغط أحادي الوضع على مقسم الحزمة.

16. التشتت البارامترى العفوي (SPR).
تاريخ الاكتشاف. تزامن المرحلة. منحنيات البيريسترويكا. عرض التردد والأطياف الزاويّة. الارتباك في الترددات ومتجهات الموجة. عزل أوضاع شميدت. التحضير المشروط لحالة الفوتون النقي. العلاقة بين الارتباط والخصائص الطيفية. تعويض التشتت.

17. تطبيق SPR والحالات المضغوطة في علم القياس.
معايرة أجهزة الكشف بدون معايير. الصور المخفية (الشبح). تداخل ثنائي الفوتون، التصوير المقطعي التوافقي البصري، التزامن عن بعد
ساعات. كسر الحد الكمي القياسي باستخدام حالات الضوء المضغوطة.

18. انتهاك متباينة بيل.
مبدأ الحتمية ودوره في تاريخ العلم. إثبات متباينة بيل بالاعتماد على الوصف الكلاسيكي. إثبات انتهاك متباينة بيل بالاعتماد على الوصف الكمي. اختبارات تجريبية لانتهاك متباينة بيل.