Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage die Wechselwirkung von Licht und Materie auf dem Niveau einzelner Photonen und Atome zu verstehen. Speziell werden die Studierenden die theoretischen Grundlagen für
(1) die semiklassische Beschreibung von Licht-Atom-Wechselwirkungen durch optische Bloch-Gleichungen,
(2) die Quantisierung des elektromagnetischen Feldes,
(3) das Jaynes-Cummings-Modell in der Cavity-Quantenelektrodynamik,
(4) die Modellierung der spontanen Emission,
(5) die Erklärung des Resonanzfluoreszenzspektrums von Atomen,
(6) die Beschreibung von STIRAP Prozessen in Drei-Niveau-Systemen
beherrschen und damit grundlegende quantenoptische Effekte berechnen und erklären können.
Themenbereiche:
(1) Semiklassische Beschreibung von Licht-Atom-Wechselwirkungen und optische Bloch-Gleichungen; (2) Quantisierung des elektromagnetischen Feldes; (3) Jaynes-Cummings-Modell; (4) Wigner-Weisskopf-Theorie der spontanen Emission; (5) Resonanzfluoreszenz und Mollow-Triplett; (6) Interferenzeffekte in Drei-Niveau-Systemen
S. Haroche and J.-M. Raimond, "Exploring the Quantum"
D.F. Walls and G. Milburn, "Quantum Optics"
R. Loudons "The quantum theory of Light"
M. Scully and M. Zubrairy"Quantum Optics"
