Quantum Photonics / Pearsall, Thomas P.  

Público ISBD Ningún comentario para este registro. Título : Quantum Photonics Tipo de documento: documento electrónico Autores: Pearsall, Thomas P., Mención de edición: 2 ed. Editorial: [s.l.] : Springer Fecha de publicación: 2020 Número de páginas: XVII, 367 p. 186 ilustraciones, 83 ilustraciones en color. ISBN/ISSN/DL: 978-3-030-47325-9 Nota general: Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés (eng) Palabras clave: Óptica cuántica  Láseres  Telecomunicación  Materiales ópticos  Nanociencia  Láser  Microondas  Ingeniería de RF y Comunicaciones Ópticas  Nanofísica Clasificación: 535.15 Resumen: La fotónica es la disciplina en la que electrones y fotones trabajan en conjunto para crear nueva física, nuevos dispositivos y nuevas aplicaciones. Este libro de texto emplea un enfoque pedagógico que facilita el acceso a los fundamentos de la fotónica cuántica. Comenzando con una revisión de las propiedades cuánticas de fotones y electrones, el libro introduce el concepto de su no localidad a nivel cuántico. Presenta una determinación de la estructura de bandas electrónicas utilizando el método pseudopotencial, lo que permite al estudiante calcular directamente las estructuras de bandas de la mayoría de los semiconductores del grupo IV, grupo III-V y grupo II-VI. El libro dedica una discusión más profunda a la segunda cuantificación del campo electromagnético que describe la emisión espontánea y estimulada de fotones, el entrelazamiento cuántico e introduce el tema de los láseres de cascada cuántica, mostrando cómo los electrones y los fotones interactúan en un entorno cuántico para crear un sistema fotónico práctico. dispositivo. Esta segunda edición ampliada incluye una descripción detallada del vínculo entre los estados de los fotones cuánticos y el campo eléctrico macroscópico. Describe las cualidades de las partículas de los electrones cuánticos a través de su álgebra de operador único y su comportamiento distinguible de los fotones, y emplea estos fundamentos para describir el contacto puntual cuántico, que es el análogo cuántico de un transistor y el componente básico de todos los circuitos nanoscópicos, como interferómetros de electrones. La fotónica cuántica de Pearsall está respaldada por numerosos cálculos numéricos que el lector puede repetir, y cada capítulo incluye una lista de referencia de investigaciones de vanguardia y una serie de ejercicios. Este libro de texto es una parte esencial de cualquier curso de posgrado que trate sobre la teoría de dispositivos nanofotónicos o la física computacional de dispositivos cuánticos de estado sólido basados ​​en estructuras nanoscópicas. Nota de contenido: Introduction -- Electrons -- Photons -- Free Electron Behaviour in Semiconductor Heterostructures -- Electronic Energy Levels in Crystalline Semiconductors -- The Harmonic Oscillator and Quantization of Electromagnetic Fields -- Entanglement and Non-locality of Quantum Photonics -- Lasers -- Quantum Cascade Lasers - a Concerto for Quantum Photonics -- Nonlinear Optics: Second-Harmonic Generation and Parametric Oscillation -- Coherent States – From Single Photons to Beams of Light -- Quantum Fermions -- Single Electron Building Blocks for Quantum Electron Circuits. Tipo de medio : Computadora Summary : Photonics is the discipline of electrons and photons working in tandem to create new physics, new devices and new applications. This textbook employs a pedagogical approach that facilitates access to the fundamentals of quantum photonics. Beginning with a review of the quantum properties of photons and electrons, the book then introduces the concept of their non-locality at the quantum level. It presents a determination of electronic band structure using the pseudopotential method, enabling the student to directly compute the band structures of most group IV, group III-V, and group II-VI semiconductors. The book devotes further in-depth discussion of second quantization of the electromagnetic field that describes spontaneous and stimulated emission of photons, quantum entanglement and introduces the topic of quantum cascade lasers, showing how electrons and photons interact in a quantum environment to create a practical photonic device. This extended second edition includes a detailed description of the link between quantum photon states and the macroscopic electric field. It describes the particle qualities of quantum electrons via their unique operator algebra and distinguishable behavior from photons, and employs these fundamentals to describe the quantum point contact, which is the quantum analogue of a transistor and the basic building block of all nanoscopic circuits, such as electron interferometers. Pearsall's Quantum Photonics is supported by numerous numerical calculations that can be repeated by the reader, and every chapter features a reference list of state-of-the art research and a set of exercises. This textbook is an essential part of any graduate-level course dealing with the theory of nanophotonic devices or computational physics of solid-state quantum devices based on nanoscopic structures. Enlace de acceso : https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...] Quantum Photonics [documento electrónico] / Pearsall, Thomas P.,  . -  2 ed.  . - [s.l.] : Springer, 2020 . - XVII, 367 p. 186 ilustraciones, 83 ilustraciones en color. ISBN : 978-3-030-47325-9 Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés (eng) Palabras clave: Óptica cuántica  Láseres  Telecomunicación  Materiales ópticos  Nanociencia  Láser  Microondas  Ingeniería de RF y Comunicaciones Ópticas  Nanofísica Clasificación: 535.15 Resumen: La fotónica es la disciplina en la que electrones y fotones trabajan en conjunto para crear nueva física, nuevos dispositivos y nuevas aplicaciones. Este libro de texto emplea un enfoque pedagógico que facilita el acceso a los fundamentos de la fotónica cuántica. Comenzando con una revisión de las propiedades cuánticas de fotones y electrones, el libro introduce el concepto de su no localidad a nivel cuántico. Presenta una determinación de la estructura de bandas electrónicas utilizando el método pseudopotencial, lo que permite al estudiante calcular directamente las estructuras de bandas de la mayoría de los semiconductores del grupo IV, grupo III-V y grupo II-VI. El libro dedica una discusión más profunda a la segunda cuantificación del campo electromagnético que describe la emisión espontánea y estimulada de fotones, el entrelazamiento cuántico e introduce el tema de los láseres de cascada cuántica, mostrando cómo los electrones y los fotones interactúan en un entorno cuántico para crear un sistema fotónico práctico. dispositivo. Esta segunda edición ampliada incluye una descripción detallada del vínculo entre los estados de los fotones cuánticos y el campo eléctrico macroscópico. Describe las cualidades de las partículas de los electrones cuánticos a través de su álgebra de operador único y su comportamiento distinguible de los fotones, y emplea estos fundamentos para describir el contacto puntual cuántico, que es el análogo cuántico de un transistor y el componente básico de todos los circuitos nanoscópicos, como interferómetros de electrones. La fotónica cuántica de Pearsall está respaldada por numerosos cálculos numéricos que el lector puede repetir, y cada capítulo incluye una lista de referencia de investigaciones de vanguardia y una serie de ejercicios. Este libro de texto es una parte esencial de cualquier curso de posgrado que trate sobre la teoría de dispositivos nanofotónicos o la física computacional de dispositivos cuánticos de estado sólido basados ​​en estructuras nanoscópicas. Nota de contenido: Introduction -- Electrons -- Photons -- Free Electron Behaviour in Semiconductor Heterostructures -- Electronic Energy Levels in Crystalline Semiconductors -- The Harmonic Oscillator and Quantization of Electromagnetic Fields -- Entanglement and Non-locality of Quantum Photonics -- Lasers -- Quantum Cascade Lasers - a Concerto for Quantum Photonics -- Nonlinear Optics: Second-Harmonic Generation and Parametric Oscillation -- Coherent States – From Single Photons to Beams of Light -- Quantum Fermions -- Single Electron Building Blocks for Quantum Electron Circuits. Tipo de medio : Computadora Summary : Photonics is the discipline of electrons and photons working in tandem to create new physics, new devices and new applications. This textbook employs a pedagogical approach that facilitates access to the fundamentals of quantum photonics. Beginning with a review of the quantum properties of photons and electrons, the book then introduces the concept of their non-locality at the quantum level. It presents a determination of electronic band structure using the pseudopotential method, enabling the student to directly compute the band structures of most group IV, group III-V, and group II-VI semiconductors. The book devotes further in-depth discussion of second quantization of the electromagnetic field that describes spontaneous and stimulated emission of photons, quantum entanglement and introduces the topic of quantum cascade lasers, showing how electrons and photons interact in a quantum environment to create a practical photonic device. This extended second edition includes a detailed description of the link between quantum photon states and the macroscopic electric field. It describes the particle qualities of quantum electrons via their unique operator algebra and distinguishable behavior from photons, and employs these fundamentals to describe the quantum point contact, which is the quantum analogue of a transistor and the basic building block of all nanoscopic circuits, such as electron interferometers. Pearsall's Quantum Photonics is supported by numerous numerical calculations that can be repeated by the reader, and every chapter features a reference list of state-of-the art research and a set of exercises. This textbook is an essential part of any graduate-level course dealing with the theory of nanophotonic devices or computational physics of solid-state quantum devices based on nanoscopic structures. Enlace de acceso : https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...]

Quantum Photonics / Pearsall, Thomas P.  

Público ISBD Ningún comentario para este registro. Título : Quantum Photonics Tipo de documento: documento electrónico Autores: Pearsall, Thomas P., Mención de edición: 1 ed. Editorial: [s.l.] : Springer Fecha de publicación: 2017 Número de páginas: XVII, 292 p. 130 ilustraciones, 39 ilustraciones en color. ISBN/ISSN/DL: 978-3-319-55144-9 Nota general: Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés (eng) Palabras clave: Óptica cuántica  Láseres  Telecomunicación  Materiales ópticos  Nanociencia  Láser  Microondas  Ingeniería de RF y Comunicaciones Ópticas  Nanofísica Clasificación: 535.15 Resumen: Este libro de texto emplea un enfoque pedagógico que facilita el acceso a los fundamentos de la Fotónica Cuántica. Contiene una descripción introductoria de las propiedades cuánticas de los fotones a través de la segunda cuantificación del campo electromagnético, introduciendo la emisión estimulada y espontánea de fotones a nivel cuántico. La ecuación de Schrödinger se utiliza para describir el comportamiento de los electrones en un potencial unidimensional. La creación de túneles a través de una barrera se utiliza para introducir el concepto de no localidad de un electrón a nivel cuántico, que está estrechamente relacionado con los túneles de confinamiento cuántico, los túneles resonantes y el origen de las bandas de energía tanto en el nivel periódico (cristalino) como en el aperiódico (no). materiales cristalinos). Introduciendo los conceptos de espacio recíproco, zonas de Brillouin y el teorema de Bloch, se presenta la determinación de la estructura de bandas electrónicas utilizando el método pseudopotencial, permitiendo el cálculo directo de las estructuras de bandas de la mayoría de los semiconductores del grupo IV, grupo III-V y grupo II-VI. . El texto se apoya en numerosos cálculos numéricos que el alumno puede repetir. El libro incluye un tratamiento extenso de la duración de la construcción de túneles. La naturaleza no local de los estados de la mecánica cuántica se desarrolla aún más mediante la prueba del teorema de Bell y una discusión en profundidad de sus implicaciones para fenómenos experimentales como los túneles cuánticos y el entrelazamiento cuántico. El par de fotones cuánticos entrelazados es el caballo de batalla para explorar la no localidad fundamental de la mecánica cuántica, así como aplicaciones importantes como la criptografía cuántica. Además, el libro presenta en detalle la generación de pares de fotones entrelazados mediante conversión descendente paramétrica espontánea utilizando operadores del campo fotónico cuantificado. La física de la acción del láser se presenta utilizando la base fotónica cuántica de la emisión espontánea y estimulada, destacando los límites de las ecuaciones de Maxwell para describir el comportamiento cuántico. Además, el libro muestra cómo el confinamiento cuántico de los electrones conduce a una corriente umbral reducida a nivel macroscópico. Las estructuras láser en cascada cuántica y en cascada interbanda se analizan utilizando métodos desarrollados en capítulos anteriores para mostrar cómo se puede aplicar la ingeniería de estructuras de bandas para acceder a energías de emisión de fotones que no se pueden lograr utilizando materiales convencionales. Nota de contenido: Introduction -- Properties of Electrons -- Photons -- Tunnelling -- Bandstructure of Periodic Structures -- Photons in Periodic Media -- Quantum Cascade Lasers -- Photonics in Resonant Cavities. Tipo de medio : Computadora Summary : This textbook employs a pedagogical approach that facilitates access to the fundamentals of Quantum Photonics. It contains an introductory description of the quantum properties of photons through the second quantization of the electromagnetic field, introducing stimulated and spontaneous emission of photons at the quantum level. Schrödinger's equation is used to describe the behavior of electrons in a one-dimensional potential. Tunneling through a barrier is used to introduce the concept of non­locality of an electron at the quantum level, which is closely-related to quantum confinement tunneling, resonant tunneling, and the origin of energy bands in both periodic (crystalline) and aperiodic (non-crystalline) materials. Introducing the concepts of reciprocal space, Brillouin zones, and Bloch's theorem, the determination of electronic band structure using the pseudopotential method is presented, allowing direct computation of the band structures of most group IV, group III-V, and group II-VI semiconductors. The text is supported by numerous numerical calculations that can be repeated by the student. The book includes an extensive treatment of the time duration of tunneling. The non-local nature of quantum mechanical states is further developed by the proof of Bell's theorem and an in-depth discussion of its implications for experimental phenomena like quantum tunneling and quantum entanglement. The entangled quantum photon pair is the workhorse for exploring the fundamental non-locality of quantum mechanics, as well as important applications such as quantum cryptography. Further, the book presents the generation of entangled photon pairs by spontaneous parametric downconversion in detail using operators of the quantized photonic field. The physics of laser action is presented using the quantum photonic basis of spontaneous and stimulated emission, highlighting the limits of Maxwell's equations in describing quantum behavior. Further, the book shows how the quantum confinement of electrons leads to reduced threshold current on the macroscopic level. Quantum cascade and interband cascade laser structures are analyzed using methods developed in earlier chapters to show how band structure engineering can be applied to access photon emission energies that cannot be achieved using conventional materials. Enlace de acceso : https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...] Quantum Photonics [documento electrónico] / Pearsall, Thomas P.,  . -  1 ed.  . - [s.l.] : Springer, 2017 . - XVII, 292 p. 130 ilustraciones, 39 ilustraciones en color. ISBN : 978-3-319-55144-9 Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés (eng) Palabras clave: Óptica cuántica  Láseres  Telecomunicación  Materiales ópticos  Nanociencia  Láser  Microondas  Ingeniería de RF y Comunicaciones Ópticas  Nanofísica Clasificación: 535.15 Resumen: Este libro de texto emplea un enfoque pedagógico que facilita el acceso a los fundamentos de la Fotónica Cuántica. Contiene una descripción introductoria de las propiedades cuánticas de los fotones a través de la segunda cuantificación del campo electromagnético, introduciendo la emisión estimulada y espontánea de fotones a nivel cuántico. La ecuación de Schrödinger se utiliza para describir el comportamiento de los electrones en un potencial unidimensional. La creación de túneles a través de una barrera se utiliza para introducir el concepto de no localidad de un electrón a nivel cuántico, que está estrechamente relacionado con los túneles de confinamiento cuántico, los túneles resonantes y el origen de las bandas de energía tanto en el nivel periódico (cristalino) como en el aperiódico (no). materiales cristalinos). Introduciendo los conceptos de espacio recíproco, zonas de Brillouin y el teorema de Bloch, se presenta la determinación de la estructura de bandas electrónicas utilizando el método pseudopotencial, permitiendo el cálculo directo de las estructuras de bandas de la mayoría de los semiconductores del grupo IV, grupo III-V y grupo II-VI. . El texto se apoya en numerosos cálculos numéricos que el alumno puede repetir. El libro incluye un tratamiento extenso de la duración de la construcción de túneles. La naturaleza no local de los estados de la mecánica cuántica se desarrolla aún más mediante la prueba del teorema de Bell y una discusión en profundidad de sus implicaciones para fenómenos experimentales como los túneles cuánticos y el entrelazamiento cuántico. El par de fotones cuánticos entrelazados es el caballo de batalla para explorar la no localidad fundamental de la mecánica cuántica, así como aplicaciones importantes como la criptografía cuántica. Además, el libro presenta en detalle la generación de pares de fotones entrelazados mediante conversión descendente paramétrica espontánea utilizando operadores del campo fotónico cuantificado. La física de la acción del láser se presenta utilizando la base fotónica cuántica de la emisión espontánea y estimulada, destacando los límites de las ecuaciones de Maxwell para describir el comportamiento cuántico. Además, el libro muestra cómo el confinamiento cuántico de los electrones conduce a una corriente umbral reducida a nivel macroscópico. Las estructuras láser en cascada cuántica y en cascada interbanda se analizan utilizando métodos desarrollados en capítulos anteriores para mostrar cómo se puede aplicar la ingeniería de estructuras de bandas para acceder a energías de emisión de fotones que no se pueden lograr utilizando materiales convencionales. Nota de contenido: Introduction -- Properties of Electrons -- Photons -- Tunnelling -- Bandstructure of Periodic Structures -- Photons in Periodic Media -- Quantum Cascade Lasers -- Photonics in Resonant Cavities. Tipo de medio : Computadora Summary : This textbook employs a pedagogical approach that facilitates access to the fundamentals of Quantum Photonics. It contains an introductory description of the quantum properties of photons through the second quantization of the electromagnetic field, introducing stimulated and spontaneous emission of photons at the quantum level. Schrödinger's equation is used to describe the behavior of electrons in a one-dimensional potential. Tunneling through a barrier is used to introduce the concept of non­locality of an electron at the quantum level, which is closely-related to quantum confinement tunneling, resonant tunneling, and the origin of energy bands in both periodic (crystalline) and aperiodic (non-crystalline) materials. Introducing the concepts of reciprocal space, Brillouin zones, and Bloch's theorem, the determination of electronic band structure using the pseudopotential method is presented, allowing direct computation of the band structures of most group IV, group III-V, and group II-VI semiconductors. The text is supported by numerous numerical calculations that can be repeated by the student. The book includes an extensive treatment of the time duration of tunneling. The non-local nature of quantum mechanical states is further developed by the proof of Bell's theorem and an in-depth discussion of its implications for experimental phenomena like quantum tunneling and quantum entanglement. The entangled quantum photon pair is the workhorse for exploring the fundamental non-locality of quantum mechanics, as well as important applications such as quantum cryptography. Further, the book presents the generation of entangled photon pairs by spontaneous parametric downconversion in detail using operators of the quantized photonic field. The physics of laser action is presented using the quantum photonic basis of spontaneous and stimulated emission, highlighting the limits of Maxwell's equations in describing quantum behavior. Further, the book shows how the quantum confinement of electrons leads to reduced threshold current on the macroscopic level. Quantum cascade and interband cascade laser structures are analyzed using methods developed in earlier chapters to show how band structure engineering can be applied to access photon emission energies that cannot be achieved using conventional materials. Enlace de acceso : https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...]

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