Аннотация
В книге излагаются основные физические концепции и математические методы, используемые для исследования динамики открытых квантовых систем. Стремясь сделать книгу "самодостаточной", авторы начинают изложение с обзора классической теории вероятности и введения в основы квантовой механики, где особое внимание уделяют ее статистической интерпретации. Разрабатываются основы теории матриц плотности, квантовых марковских процессов и динамических полугрупп. Во многих примерах используются основные уравнения из квантовой оптики и теории квантового броуновского движения. Особое внимание уделяется теории декогерентизации, обусловленной окружающей средой, ее роли в динамическом описании процесса измерений, а также экспериментальным наблюдениям декогерентизации состояний, аналогичных состояниям кота Шредингера.
Книга предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и преподавателей физики и прикладной математики, а также для исследователей, проявляющих интерес к фундаментальным вопросам квантовой механики и ее приложениям.
Содержание
Предисловие научного редактора перевода
Предисловие
Слова благодарности
ЧАСТЬ I. ВЕРОЯТНОСТЬ В КЛАССИЧЕСКОЙ И КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ
ГЛАВА 1. Классическая теория вероятностей и стохастические процессы
1.1. Вероятностное пространство
1.2. Случайные величины
1.3. Стохастические процессы
1.4. Марковские процессы
1.5. Кусочно-детерминированные процессы
1.6. Процессы Леви
ГЛАВА 2. Квантовая вероятность
2.1. Статистическая интерпретация квантовой механики
2.2. Составные квантовые системы
2.3. Квантовые меры энтропии
2.4. Теория квантового измерения
ЧАСТЬ II. ТЕОРИЯ МАТРИЦ ПЛОТНОСТИ
ГЛАВА 3. Основные квантовые уравнения
3.1. Замкнутые и открытые квантовые системы
3.2. Квантовые марковские процессы
3.3. Микроскопический вывод
3.4. Квантовое оптическое основное уравнение
3.5. Неселективные непрерывные измерения
3.6. Квантовое броуновкое движение
3.7. Нелинейные квантовые основные уравнения
ГЛАВА 4. Декогерентизация
4.1. Функция декогерентизации
4.2. Точно решаемая модель
4.3. Марковские механизмы декогерентизации
4.4. Затухающий гармонический осциллятор
4.5. Состояния электромагнитного поля
4.6. Модель Кальдейры-Леггетта
4.7. Декогерентизация и квантовое измерение
ЧАСТЬ III. СТОХАСТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫВ ГИЛЬБЕРТОВОМ ПРОСТРАНСТВЕ
ГЛАВА 5. Вероятностные распределения в гильбертовом пространстве
5.1. Вектор состояний как случайная величина в гильбертовом пространстве
5.2. Плотность вероятности для функционалов в гильбертовом пространстве
5.3. Смешанные ансамбли
ГЛАВА 6. Стохастическая динамика в гильбертовом пространстве
6.1. Динамические полугруппы и КДП в гильбертовом пространстве
6.2. Стохастическое представление непрерывных измерений
6.3. Прямое фотодектирование
6.4. Гомодинное фотодетектирование
6.5. Гетеродинное фотодетектирование
6.6. Стохастические уравнения для матрицы плотности
6.7. Фотодетектирование на полевой моде
ГЛАВА 7. Стохастический метод моделирования
7.1. Численные алгоритмы моделирование КДП
7.2. Алгоритмы для стохастических уравнений Шредингера
7.3. Примеры
7.4. Исследование численной реализации
ГЛАВА 8. Приложения к квантовым оптическим системам
8.1. Непрерывные измерения в КЭД
8.2. Тёмные резонансные состояния
8.3. Лазерное охлаждение и процессы Леви
8.4. Взаимодействие с сильным полем и картина Флоке
ЧАСТЬ IV. НЕМАРКОВСКИЕ КВАНТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
ГЛАВА 9. Проекционные операторные методы
9.1. Проекционный операторный метод Накажимы–Цванцига
9.2. Техника проекционных операторов, направленная на вычет временной свертки
9.3. Стохастическая интерпретация в сдвоенном гильбертовом пространстве
ГЛАВА 10. Немарковская динамика в физических процессах
10.1. Спонтанный распад двухуровневой системы
10.2. Затухающий гармонический осциллятор
10.3. Спин-бозонная система
ЧАСТЬ V. РЕЛЯТИВИСТСКИЕ КВАНТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
ГЛАВА 11. Измерения в релятивистской квантовой механике
11.1. Уравнение Швингера - Томонаги
11.2. Измерение локальных переменных
11.3. Нелокальные измерения и причинность
11.4. Квантовая телепортация
ГЛАВА 12. Квантовая электродинамика открытых систем
12.1. Теория матриц плотности для КЭД
12.2. Функционал влияния КЭД
12.3. Декогерентизация посредством тормозного излучения
12.4. Декогерентизация многочастичных состояний
Дополнение. Квантовая теория как унифицированная информационная модель статистических явлений
Предметный указатель
