量子光學起源于人們對光本性的探索，主要研究光的量子性質以及光與物質相互作用的量子效應. 20 世紀初，普朗克對黑體輻射的研究和愛因斯坦對光電效應的解釋，使人們逐步接受了輻射能量存在最小單元、電磁輻射不連續這一革命性的思想. 隨著光量子的概念以及光的波粒二象性的證據不斷積累，人們對光的本性的認識逐步深入. 理論上的突破與光譜學實驗結果的相互印證，有力推動了量子力學的發展. 受激輻射的提出與激光的出現，極大地推動了光學基礎理論的發展，并促進其在工程技術領域的應用，特別是在光通信、精密光譜學等領域. 同時，實驗技術的進步反過來加速了光物理和原子分子物理等基礎理論的發展.

量子光學從一開始就是實驗與理論密切結合的學科，二者相互促進. 在量子光學發展過程中，理論的超前預言、精確性以及與實驗的完美結合有很多精彩的案例. 這種結合堪稱自然科學領域中的典范，從而使量子光學這門學科具有極強的可驗證性.量子光學成為檢驗基本量子物理和前沿量子技術的重要試驗場，具有理論與實驗完美結合的特點，激發人們對量子行為經久不衰的深刻思考和引人入勝的探索樂趣.

作為一門實驗與理論密切結合的學科，量子光學從一開始就以探索光的量子性質和光與物質相互作用的量子效應為己任，不斷發明并獲得各種各樣的量子資源，成為量子科技研究中不可或缺的部分. 量子光學的理論書籍很多，但專門從實驗角度介紹量子光學的很少，所以編者基于多年從事實驗量子光學研究的經驗，編寫并出版本書是很有意義、也很有必要的.

光量子技術與器件全國重點實驗室從 20 世紀 80 年代就開展了量子光學方面的研究，是國內較早開展實驗量子光學研究的單位之一. 1993 年實驗室研究人員獲得了壓縮真空態光場，隨后相繼開展了多種非經典光源的制備、操控、測量及其應用方面的實驗研究；2000 年以后，建立了多個冷原子分子實驗室，開展了原子分子操控以及光與原子相互作用的量子效應等方面的實驗研究，包括超冷玻色費米氣體的量子操控、中性原子的冷卻與俘獲、原子的相干操控、光與原子強耦合相互作用的腔量子電動力學等. 實驗室建立和發展了一整套成熟的量子光場、光子-原子相互作用操控與測量方面的技術手段，培養了一批實驗量子光學方面的博士和碩士研究生. 基于實驗室研究團隊在量子光學實驗技術方面 40 多年的積累，結合對研究生的指導培養以及所開設的“量子光學”、“量子光學與量子信息前沿講座”等課程的講義，我們編撰了這本《實驗量子光學基礎》.本書注重量子光學中基礎概念的物理圖像的闡釋，盡量把抽象的概念與真實物理系統以及實驗過程相結合，把概念具像化. 在每一章后面列出了若干思考題和參考文獻，幫助讀者進一步思考，深化、擴大閱讀范圍. 希望本書成為熱愛量子科技的讀者投身到這一飛速發展的研究領域的一本入門教材或參考書.

——摘自本書前言，有刪改

一、基本信息

《實驗量子光學基礎》

張天才 等 編著

書號：9787030799982

內容簡介：本書主要從實驗視角呈現量子光學的核心研究內容，詳細介紹實驗基本原理、方法和實現的技術路徑. 本書注重量子光學中基礎概念的物理圖像闡釋，盡量將抽象的概念與物理系統、實驗過程有機結合，把量子光學原理具像化、可視化. 本書的主要內容包括：量子光學的基本原理與方法、量子光學中的測量方法、量子光源的制備、量子光源的應用、光與熱原子系綜相互作用、中性原子的激光冷卻與俘獲、腔量子電動力學的實驗實現等，并加入了最新的量子光學實驗、技術的前沿進展. 書中部分圖片配有電子版彩圖，可通過掃描其旁的二維碼查看.

本書適合具備量子力學、量子光學的基本理論基礎的物理學專業的高年級本科生和研究生、大學教師及相關科技工作者閱讀和參考.

二、第一作者

張天才光量子技術與器件全國重點實驗室、山西大學光電研究所教授，博士生導師，國家杰出青年基金獲得者，教育部“長江學者”特聘教授，山西省“三晉學者”特聘教授. 曾任中國物理學會理事、山西省物理學會理事長、中國物理學會量子光學專業委員會主任. 長期從事量子光學、冷原子物理以及激光技術方面的實驗與理論研究，在

Phys. Rev. Lett.

Nat. Commun.

Optica

三、本書特色

特點一，面向科學前沿.用量子光學方法實現的許多量子資源具有重要應用，包括在量子資源在引力波探測等量子精密測量和量子模擬方面的應用實驗，原子陣列操控與強耦合腔量子電動力學實驗等， 內容涵蓋了目前量子光學中大部分實驗技術.

特點二，概念具像化.密切結合實際物理系統，以原子分子和光子等具體的物理客體為對象，將各種量子資源的抽象表述對應到實際的客體上，使量子態能“看得見”“摸得著”，結合實驗設備、實驗過程和實驗結果，理解抽象的量子態背后的物理實在，從而使讀者理解量子物理的一些基本原理和量子現象.

特點三，注重實驗技術.依托于編者多年來在量子光源的產生、測量與表征，冷原子的制備與調控，以及光與原子強耦合等方面的實驗積累及獨特技術，本書詳細介紹實驗基本原理、方法和實現的技術路徑，使讀者對實驗過程形成清晰的認識.

特點四，操作性強.書中介紹的實驗技術主要來自最新的成果，基本上代表了目前最新的一些手段，比如光子數可分辨的光子計數測量、藍移阱中單原子操控和高效單粒子測量技術、高共模抑制比的低噪聲量子噪聲測量裝置等.讀者在學習完本書以后，可以自己動手完成相關的實驗，這對培養讀者的動手能力和解決實際問題的能力很有幫助.

四、目錄

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五、樣章試讀

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六、購買鏈接

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（本文編輯：劉四旦）

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