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【推荐语】
本书作者分别是美国HewlettＧPackard实验室的资深研究员和斯坦福大学的有名教授,他们均具有深厚的理论基础和丰富的光电子器件制备经验。
【作者】
Yoshihisa Yamamoto,美国斯坦福大学应用物理&电气工程系教授，日本国立情报学研究所量子信息科学教授，美国光学协会会士，美国物理学会会士，日本应用物理学会会士。山本教授是量子电动力学的世界*学者，在学术界享有很高的知名度。他2011年荣获日本大川奖，2005年获得日本紫绶带奖章，2000年荣获美国电气和电子工程师协会（IEEE）/激光和电子光学学会（LEOS）量子电子学奖，等等。他带领其团队在半导体纳米体系自旋和激子的量子动力学领域开展了很多前沿性的研究工作。目前，他的主要研究方向为量子信息处理系统的物理应用。
【内容】
过去的十年中，在许多物理系统中实现了所需的单光子产生，包括中性原子、离子、分子、半导体量子点、固体中的杂质与缺陷和超导体电路。单光子的产生与探测的动机是双重的:基础科学和应用科学。一方面，单光子在量子力学的实验基础与测试理论中扮演着核心的角色。另一方面，为了实现量子密钥分发、量子中继器和量子信息处理，有效且高质量的单光子源是必不可少的。本书描述了固态实现单光子源的基本原理、实验技术和潜在的应用.相比于原子与离子的捕获，固态实现单光子源具有小尺寸、稳定工作和大范围集成等特点。
【目录】
第1章引言1
1．1单光子源的定义与特征1
1．2类原子系统的单光子产生2
1．3单光子的应用6
1．4单光子的产生历史12
1．5概述14
第2章腔内二能级量子发射体的单光子产生15
2．1J-C哈密顿量15
2．2量子发射体与辐射连续体的耦合23
2．3腔耦合到辐射连续体26
2．4通过腔的量子发射体衰变28
2．5强和弱耦合方式，珀塞尔效应35
2．6基于二能级量子发射体的单光子源39
2．7加载或卸载空腔的单光子相互作用40
2．8无原子存在42
第3章腔内三能级Λ系统的相干光子发射47
3．1相干驱动Λ系统：背景48
3．2绝热近似49
3．3快速单光子产生捕获的控制脉冲工程51
3．4非理想系统：捕获产生效率56
3．5具有数个激发态的Λ系统60
第4章退相干效应62
4．1引言62
4．2退相干过程对固态单光子源的影响63
4．3T1、T2与T264
4．4例：电荷陷阱导致的波动电场69
4．5纯退相二能级系统的光子发射71
4．6时间抖动过程74
4．7无辐射衰减78
4．8两激发态间的弛豫79
4．9三能级拉曼方案中的纯退相82
4．10声子边带与展宽90
第5章实验技术98
5．1显微荧光装置98
5．2光子相关测量103
5．3测量相干特性107
第6章固体中用于单光子产生的类原子系统109
6．1半导体量子点109
6．2金刚石中的氮空位中心136
6．3半导体施主与受主159
6．4总结和对照表167
第7章微腔几何结构的评述169
7．1平面分布布拉格反射镜微腔170
7．2柱状微腔172
7．3微盘腔174
7．4光子晶体175
第8章应用177
8．1BB84量子密钥分发177
8．2具有嵌套纯化协议的量子中继器182
8．3量子信息处理183
参考文献190
1．1单光子源的定义与特征1
1．2类原子系统的单光子产生2
1．3单光子的应用6
1．4单光子的产生历史12
1．5概述14
第2章腔内二能级量子发射体的单光子产生15
2．1J-C哈密顿量15
2．2量子发射体与辐射连续体的耦合23
2．3腔耦合到辐射连续体26
2．4通过腔的量子发射体衰变28
2．5强和弱耦合方式，珀塞尔效应35
2．6基于二能级量子发射体的单光子源39
2．7加载或卸载空腔的单光子相互作用40
2．8无原子存在42
第3章腔内三能级Λ系统的相干光子发射47
3．1相干驱动Λ系统：背景48
3．2绝热近似49
3．3快速单光子产生捕获的控制脉冲工程51
3．4非理想系统：捕获产生效率56
3．5具有数个激发态的Λ系统60
第4章退相干效应62
4．1引言62
4．2退相干过程对固态单光子源的影响63
4．3T1、T2与T264
4．4例：电荷陷阱导致的波动电场69
4．5纯退相二能级系统的光子发射71
4．6时间抖动过程74
4．7无辐射衰减78
4．8两激发态间的弛豫79
4．9三能级拉曼方案中的纯退相82
4．10声子边带与展宽90
第5章实验技术98
5．1显微荧光装置98
5．2光子相关测量103
5．3测量相干特性107
第6章固体中用于单光子产生的类原子系统109
6．1半导体量子点109
6．2金刚石中的氮空位中心136
6．3半导体施主与受主159
6．4总结和对照表167
第7章微腔几何结构的评述169
7．1平面分布布拉格反射镜微腔170
7．2柱状微腔172
7．3微盘腔174
7．4光子晶体175
第8章应用177
8．1BB84量子密钥分发177
8．2具有嵌套纯化协议的量子中继器182
8．3量子信息处理183
参考文献190
