• Maxwell Gleichungen mit Randbedingungen bestimmen räumliche Modenstruktur. Feldquantisierung: der Zustand einer Mode. Unschärfe, Korrelationen, Verschränkung, harmonischer Oszillator.
  

§2 Wignerfunktion

• Phasenraum, Bestimmung von Momenten
  

§3 Quantenzustände des Lichtfelds

• Photonenstatistik von: Fock-Zustand, kohärenter Zustand, thermischer Zustand. <n>, <n²>. bei gemischten Zuständen Spur{rho.n}. Spur{rho²}=1 &#61664; reiner Zustand
  

§4 Bogoliubov Transformationen

• Abschwächung, Signal und Hilfsmode …,Verstärkung, Rauschzahl, Phasenkonjugation &#61683; Zeitumkehr, Quetschen
  

§5 Quellen: Laser, optischer Verstärker

• Verstärkung durch stimulierte Emission (Einstein Koeffizienten), Ratengleichungen, Laser Resonator, Stabilität, Linienbreite leerer Resonator, Phasendiffusionsmodell.
  

§6 Lineare optische Bauelemente

• Strahlteiler, Polarisationsdrehung, Modenkoppler

• vollständig destruktiver Verstärker aus Bauteilen der linearen Optik mit Vorwärtskopplung
  

§7 Nicht-lineare Wechselwirkung und Photonenstatistik

• Nicht-lineare Optik: zweite und dritte Ordnung

• Erzeugung der zweiten harmonischen, entartete parametrische Fluoreszenz,
  

§8 Detektoren

• Photomultiplier, Avalanche Photodioden, Photodioden
  

§9 Erzeugung und Charakterisierung von 1-Photonenzuständen

• Experimentelle Erzeugung von Einzelphotonenzuständen, Schrödingerscher Katzenzustände
  

§10 Einfache Protokolle der Quantenkommunikation

• Teleportation,...
  

UE: Übung zur Vorlesung "Quantenoptik"

Dozentinnen/Dozenten: Prof. Dr. Gerd Leuchs, Dr. Valentin Averchenko
Zeit und Ort: Mi 8:00 - 10:00, SR 00.732; Bemerkung zu Zeit und Ort: nach Vereinbarung