1.Dalle Equazioni di Maxwell alla legge di Beer

[Conversioni dai sistemi cgs e MKS]

"Mezzo" standard in Ottica Quantistica

Equazioni di Maxwell e d'onda nel mezzo "standard"

Rappresentazione in parti a frequenza positiva e negativa

SVAP (Slowly-Varying Amplitude and Phase) Approximation

Legge di Beer

2.Suscettività

Polarizzazione e Campo

Caso lineare (indice di rifrazione e assorbimento)

Suscettività non lineare al 2. e 3. ordine: descrizione dei fenomeni principali

Due esempi: generazione di seconda armonica e amplificazione parametrica degenere

Phase Matching

Relazioni di Manley-Rowe

Modello di Abraham-Lorentz

Relazioni di Kramers-Krönig

1.Hamiltoniana di interazione

Rappresentazione di Schrödinger

Rappresentazione di interazione per la trattazione perturbativa e non-perturbativa (Rotating Wave)

TLA (Two-Level Approximation)

RWA (Rotating Wave Approximation)

Rabi Flopping e Light Shift

Teoria di Einstein dell'emissione spontanea

2.Trattazione mediante matrice densità e vettore di Bloch

Equazione di Liouville-Von Neumann nella rappresentazione Rotating Wave

Vettore di Bloch

Fluttuazioni di energia e decadimento della coerenza

Sistema a due livelli

Coefficiente di assorbimento e suscettività per un mezzo a due livelli

Spettroscopia e saturazione

Matrice di popolazione

Cenni sull'inversione di popolazione e sul laser

Forza di gradiente e di scattering

Raffreddamento laser

Confinamento mediante forza di dipolo

1.Quantizzazione del campo elettromagnetico

Equazione d'onda nella gauge di Coulomb

Rappresentazione del potenziale vettore in parti a frequenza positiva e negativa ed modi spaziali

Quantizzazione

Rappresentazione di Fock degli autostati dell'Hamiltoniana del campo

Significato del termine fotone

Evoluzione degli operatori in rappresentazione di Heisemberg

Invarianza di fase

2.Componenti osservabili In-Phase e Quadrature del campo elettromagnetico

Definizione e proprietà degli operatori X1 e X2

Relazioni di indeterminazione e caso degli stati di Fock

Valori di aspettazione del campo

3.Stati coerenti

Definizione degli stati coerenti mediante l'operatore di spostamento e relativa motivazione

Proprietà degli stati coerenti

Relazioni di indeterminazione

Valori di aspettazione del campo

4.Stati squeezed

Trattazione quantistica dell'amplificazione parametrica degenere

Operatore di squeezing

Ricostruzione dell'Hamiltoniana di interazione

Definizione degli stati squeezed

Proprietà degli stati squeezed

Ricostruzione dell'Hamiltoniana di interazione per la generazione di stati coerenti

Esperimento di Kimble

5.Interazione radiazione-materia

Hamiltoniana di Jaynes-Cummings

Dressed States

Cenni alla teoria di Wisskopf-Wigner dell'emissione spontanea

1.Teoria della rivelazione e funzioni di correlazione

Teoria della rivelazione dei fotoni

Funzioni di correlazione e loro proprietà

2.Coerenza

Trattazione quantistica dell'esperienza di Young

Coerenza di Young

Coerenza di Glauber

Coerenza al 2. ordine g2(t) ed esperimento di Hanbury Brown - Twiss

3.Photon Counting

Teoria quantistica del Photon Counting

Misura di g2(0) mediante Photon Counting

1.Esperimento EPR e diseguaglianze

Sorgenti di stati entangled

Gedankenexperiment EPR

2.Diseguaglianze di Bell

Trattazione CHSH (Clauser, Horne , Shimony e Holt)

Esperimento di Aspect (1982)

3.Cenni ai più recenti sviluppi nel campo dell'informazione quantistica

Crittografia quantistica

Quantum Teleportation