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量子光学入门避坑指南

共计 30 章节

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量子光学是什么 · 学习目标 · 常见误区与整体学习路径

课程导入量子光学是什么

复数 · 线性代数 · 希尔伯特空间

数学预备复数

经典电磁场与量子化

从麦克斯韦方程到电磁场量子化 · 理解光子概念

经典电磁场量子化

量子态表示

狄拉克符号 · 密度矩阵 · 纯态与混合态

量子态表示狄拉克符号

光子统计与相干性

一阶/二阶关联函数 · 泊松分布 · 热光与相干光

光子统计相干性

量子光学实验基础

单光子源 · 探测器 · 符合测量

量子光学实验基础单光子源

分束器与相移器

量子光学中的线性光学元件及其矩阵表示

分束器相移器

马赫-曾德尔干涉仪

干涉条纹 · 相位测量 · 量子增强

马赫曾德尔干涉仪

HOM效应（Hong-Ou-Mand… · 双光子干涉 · 不可区分性

量子干涉HOM

压缩态与纠缠态

定义 · 产生方法（参量下转换） · Wigner函数

压缩态纠缠态

量子态层析

测量重构密度矩阵 · 最大似然估计 · 保真度计算

量子态层析测量重构密度矩阵

量子光学中的噪声

散粒噪声 · 暗计数 · 电子噪声

量子光学噪声

常见实验陷阱

对准误差 · 模式失配 · 偏振问题

常见实验陷阱对准误差

单光子源技术

衰减激光 · 量子点 · 缺陷中心

单光子源技术衰减激光

探测器详解

SPAD · SNSPD · 零差探测

探测器详解SPAD

量子密钥分发（QKD）

BB84协议 · E91协议 · 实际系统搭建

QKD量子密钥分发

量子隐形传态

原理 · 实验实现 · 纠缠交换

量子隐形传态原理

量子计算中的光学

线性光学量子计算 · 波导 · 集成光子学

量子计算光学

量子模拟与量子传感

光学晶格 · 腔QED · 原子-光子相互作用

量子模拟量子传感

腔量子电动力学（Cavity QED）

强耦合 · 拉比振荡 · 真空拉比分裂

非经典光场

反聚束 · 亚泊松统计 · 压缩光的应用

非经典光场反聚束

量子光学仿真工具

QuTiP · Python库 · 模拟常见系统

量子光学仿真工具QuTiP

实验数据分析

拟合干涉曲线 · 提取相位 · 误差传播

实验数据分析拟合干涉曲线

搭建一个马赫-曾德尔干涉仪并测量微小…

案例实战搭建一个马赫

实现HOM干涉并测量光子不可区分度

案例实战HOM

生成并验证压缩态（或纠缠态）的Wig…

案例实战Wig

常见问题排查

干涉条纹消失 · 符合计数异常 · 相位漂移

常见问题排查干涉条纹消失

量子光学中的测量理论 · POVM · 量子过程层析

进阶话题量子光学

设计一个量子光学实验（如QKD或量子…

综合项目QKD

课程总结与避坑清单

核心要点回顾 · 高频错误 · 资源推荐

课程总结避坑清单