《光学变换·从量子到经典》是国家“十一五”重点图书《量子理论新进展》系列之一。《光学变换·从量子到经典》共14章,通过发展量子光学的表象与变换理论,找到量子公正变换与经典光学变换之间的一一对应关系,主要内容包括:发展有序算符内的积分技术;建立一系列新的量子纠缠态;利用相干态表象建立新的单模、双模公正算符;利用纠缠态研究分数Hankel变换;利用量子力学表象与变换论提出寻找小波变换母小波的一般方法;用量子的方法推导光学Collins公式,证明量子压缩光的ABCD定理。
每一种光学系统给出一种变换,本书以崭新的思路探讨量子光学变换和经典光学变换的对应。运用作者自己发明的有序算符内的积分(IWOP)技术,通过发展新的量子力学表象(特别是多种连续变量纠缠态表象)和若干幺正算符,将量子光学中描述光量子态变化的幺正算符同经典光场在各种系统中传播情况下的衍射积分变换一一对应起来,不但将经典的光的模式描述、光的传播与变换的若干定理推广到量子光学,发展了量子光学理论(例如量子光学的ABCD定理,新的光子计数公式),而且又用量子光学的视角进一步开拓了经典光学的研究范围,例如发展了菲涅耳变换、小波变换、Wigner变换、Radon变换、分数傅里叶变换和汉克尔变换的理论,提出了新的相空间积分变换。
本书适合于理工科大学物理、光学和信息专业的学生、教师,以及量子力学领域的物理研究者阅读。
引言
第1章 经典光学衍射理论和各种光学变换的简单回顾
1.1 Huygens原理和Fresnel-Kirchhoff衍射积分公式
1.2 分数傅里叶变换
1.3 矩阵光学和高斯光束传播的ABCD定理
1.4 Collins公式
引言与本章参考文献
第2章 量子光场和相干态的引入
第3章 正规乘积内的积分技术和若干量子光学幺正变换
第4章 量子相空间的建立
第5章 连续变量的纠缠态表象与光学变换
第6章 用Dirac符号法研究各种光学变换
第7章 单模菲涅耳算符及其应用
第8章 双模菲涅耳算符及其应用
第9章 用量子光学方法研究小波变换
第10章 相干纠缠态和透镜-菲涅耳混合变换
第11章 热场动力学进展
第12章 超对称幺正变换解Jaynes-Cummings模型
第13章 两个新的量子光学光子计数公式
第14章 光场的位相:从量子到经典
第15章 一种新的相空间积分变换
结语