A Guide to Experiments in Quantum Optics
Bachor
A Guide to Experiments in Quantum Optics
Von H.-A. Bachor.
WILEY-VCH, Weinheim 1998. XI + 366, broschiert,
ISBN 3-527-29298-5
Mit diesem Buch will der Autor die Lücke zwischen Theorie und Experiment im Bereich der Quantenoptik füllen. Nach einer kurzen Einführung wird die klassische Optik kurz zusammengefaßt, wobei speziell für die Quan tenoptik relevante Begriffe, wie zum Beispiel Quadraturamplituden eingeführt und klassische statistische Eigenschaften des Lichts vorgestellt werden. Ein kurzer Rückblick über Experimente, in denen sich die Quanteneigenschaften des Lichts offenbarten, dient als Motivation für die quantentheore tische Behandlung des Lichts. Hier wird auch die Beschreibung des Quantenzustands durch Phasenraumverteilungen behandelt und das Konzept der Seitenbänder des Quanten rauschens vorgestellt. Anschließend werden optische Komponenten teilweise quantentheoretisch beschrieben und auch in Bezug auf ihre experimentelle Verwendbarkeit besprochen. Eine Übersicht über verschiedenen Typen von Photodetektoren und Lasern wird gegeben, wobei die Theorie des Laser sowohl durch Ratengleichungen als auch quantentheoretisch kurz behandelt wird.
Dann stellt Bachor experimentelle Methoden vor, mit denen sich quantenoptische Phänomene nachweisen lassen. Hierbei wird beschrieben, wie Quantenrauschen gemessen werden kann, wobei besondere Aufmerksamkeit auf der Kompensation und Vermeidung von technischem Rauschen liegt. Die Erzeugung von sub-Poissonschem Licht wird erläutert, und ein sehr ausführliches Kapitel ist verschiedenen "Squeezing" Experimenten gewidmet, wobei auch ein Abschnitt über die Theorie des gequetsches Lichts Platz findet und die Quantenzustands-Tomographie nicht fehlt. Weiterhin werden zerstörungsfreie Quantenmessungen (QND) kurz vorgestellt und in einem letzten Kapitel die potentiellen Anwendungen der Quantenoptik, wie zum Beispiel optische Informationsübertragung, optische Sensoren, Gravitationswellen-Detektion und Quantenkryptographie erklärt.
Zusammenfassend kann man das Buch speziell wegen der Darstellung experimenteller Details empfehlen. Jedoch hätte man sich sowohl bei der Darstellung theoretischer Modelle als auch bei den Illustrationen und Gleichungen mehr Sorgfalt gewünscht. Das Konzept des Buches, die Kombination von Theorie und Experiment, ist auf jeden Fall interessant und kann sowohl theoretisch als auch experimentell arbeitenden Physikern empfohlen werden.
Dr. Sascha Wallentowitz, Fachbereich Physik, Universität Rostock
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