广义光机械学及其应用

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人类一直试图操控光的速度，光机械学是光学和机械学在微尺度物质中的结合，典型的光机系统是由一个光学腔和一个机械共振器组成，它能操控光的速度。本书介绍了光机系统的量子光学性质，即线性和非线性效应。本书还介绍了一些以光机系统为基本构件的量子光学装置，如克尔（Kerr）开关，量子光学晶体管，光机质量传感器和单光子路由器等等。本书的突出点是将光机械学发展为广义光机械学（GOS）。通过用二能级系统取代机械共振器，用机械振动取代机械共振器，实现了从典型的光机系统到GOS的升级。本书还探讨了GOS的各种结构和光传播性质，证实它仍具有典型光机系统的量子光学性质，并提高了光机系统的灵敏度和性能。

本书共10章：1.引言；2.广义光机系统的理论基础：阐述了GOS的哈密顿运动方程的解，以及用海森堡运动方程、朗之万量子方程以及密度矩阵方程来求GOS的线性和非线性磁化率的方法；3.腔光机系统中光的传播：介绍了测量真空光学腔Rabi分裂，以及机械共振器振动频率的方法；4.波色-爱因斯坦的腔光机系统：研究了光在含波色——爱因斯坦凝聚物的光学腔中的传播；5.最小的广义光机系统：研究光在单个量子点中传播所产生的慢光、快光、克尔效应以及量子晶体管；6.耦合于单个量子点的非机械共振器：研究了激发子与非机械共振器之间的相互作用，以及利用这类GOS测量振动频率、实现快慢光之间的跃迁、量子存储等的方法；7.耦合于混合纳米构件的非机械共振器：研究了金属纳米颗粒——半导体量子点型的GOS，以及将它用于光学质量传感器的方法；8.含碳纳米管共振器的光机系统：研究了含碳纳米管的光机系统，以及利用它直接进行单个金属原子质量的测量的方法；9.一种电路腔电机系统：研究了超导微波腔与纳米机械共振器耦合所形成的GOS；10.含量子点和DNA分子的混合光机系统。每章的末尾有参考书目，书的末尾有主题索引。

本书第1作者李金金是上海交通大学物理与天文系的优秀博士生，目前在美国伊利诺伊大学（University of Illinois）读博士后。她的研究方向是：广义光机械系统的光学传播特性。她曾在国际著名期刊发表学术论文33篇，并获得国内外好评。她曾获得教育部博士研究生学术新人奖，上海交通大学校长奖，是上海交大的三好学生。第二作者朱卡的教授是上海交通大学物理与天文系副主任，教育部“人工结构及量子调控重点实验室”副主任，是李金金的博士生导师。

本书可作为大学教科书，物理系、数学系大学生及研究生的参考书或教科书。

刘克玲，退休研究员

（中国科学院过程工程研究所）

Liu Keling， Retired Research Professor

（Institute of Process Engineering，CAS）Moshe Gitterman

The Noisy Oscillator

2012

Hardcover

ISBN9789814440486