Theoretische Quantenoptik

Die Quantenoptik beschreibt die Wechselwirkung des quantisierten Lichtfelds mit einem Atom oder in weiteren Sinne mit Materie. Ein Standard-Modell der Quantenoptik ist das Jaynes-Cummings-Modell, was die Wechselwirkung einer Lichtmode mit einem Zwei-Niveau-System beschreibt. In der Realität sind die Quantensysteme nicht isoliert, sondern wechselwirken mit ihrer Umgebung. Die Wechselwirkung mit der Umgebung führt zu Verlusten oder Dekohärenz. Solche Systeme nennt man offene Quantensysteme. In der Vorlesung werden wir die theoretische Beschreibung offener Quantensysteme besprechen und dabei auf verschiedene Näherungen eingehen, sowie den Stand der aktuellen Forschung diskutieren. Als weiteres Themengebiet wird die theoretische Beschreibung von Lasern aufgegriffen.

Theoretical quantum optics

Quantum optics describes the interaction of a quantized light field with an atom or more generally with matter. A standard model of quantum optics is the Jaynes-Cummings model, which describes the interaction of a single light mode with a two-level system. In reality, these quantum systems are not isolated, but interact with their environment. This leads to losses and decoherence. Such quantum systems are typically called open quantum systems and will be subject of the lecture. We will discuss how to theoretically describe open quantum systems and discuss different levels of approximations as well as current research topics. Another topic of the lecture will be the theoretical description of lasers.

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Semester: SoSe 2020