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物理代写|光学作业代写Optics代考|The Role of the Rayleigh Quantum Scattering

如果你也在 怎样代写光学Optics这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。光学Optics始于古埃及人和美索不达米亚人对镜片的开发。最早的已知透镜由抛光的水晶制成,通常是石英,最早可追溯到公元前2000年的克里特岛(希腊赫拉克里翁考古博物馆)。罗德岛的镜片可追溯到公元前700年左右,亚述人的镜片也是如此,如尼姆鲁德的镜片。古代罗马人和希腊人将玻璃球装满水来制作透镜。在这些实践发展之后,古希腊和印度的哲学家们发展了关于光和视觉的理论,并在希腊-罗马世界中发展了几何光学。光学这个词来自古希腊词ὀπτική(optikē),意思是 “外观,看”。

光学Optics是研究光的行为和属性的物理学分支,包括它与物质的相互作用以及使用或探测它的仪器的构造。光学通常描述可见光、紫外光和红外光的行为。

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我们提供的光学Optics及其相关学科的代写,服务范围广, 其中包括但不限于:

  • 几何光学 Geometrical optics

几何光学,或称射线光学,是一种用射线来描述光的传播的光学模型。几何光学中的射线是一个抽象的概念,有助于近似地描述光线在某些情况下的传播路径。

  • 波动光学

在物理学中,波动光学,或称波光学,是光学的一个分支,研究干涉、衍射、偏振和其他几何光学中的射线近似不成立的现象。

  • 量子光学

量子光学是原子、分子和光学物理学的一个分支,处理单个光量子(称为光子)如何与原子和分子互动的问题。它包括研究光子的类似粒子的特性。

物理代写|光学作业代写OPTICS代考|THE ROLE OF THE RAYLEIGH QUANTUM SCATTERING

物理代写|光学作业代写Optics代考|The pure quantum state of individual measurements

In the case of an HBT measurement with a stream of single photons launched into one of two inputs $a$ or $b$ of a lossless cubic prism beam splitter (BS), illustrated in Fig. 5.1, the outgoing annihilation operators from ports $c$ and $d$ are conventionally given by $[1]$ :
$\hat{a}{c}=r \hat{a}{a} \quad$ and $\quad \hat{a}{d}=t \hat{a}{a}$,or
$\hat{a}{c}=t \hat{a}{b}$ and $\hat{a}{d}=r \hat{a}{b}$,
with the reflection and transmission coefficients $|r|^{2}=|t|^{2}=0.5$ and a relative phase of $\varphi_{r}-\varphi_{t}=\pm \pi / 2$. With an input state $|\Psi\rangle_{\text {in }}$, the ensemble probability $P$ of each HBT detector recording a single photon is [1]:
$$
\begin{aligned}
&|\Psi\rangle_{\text {in }}=|1\rangle_{a}|0\rangle_{b} \
&P={ }{i n}\left\langle\Psi\left|\hat{a}{j}^{\dagger} \hat{a}{j}\right| \Psi\right\rangle{\text {in }}=|r|^{2}=|t|^{2}=0.5
\end{aligned}
$$
where $j=c$ or $d$. If the two output states are combined to interfere at one photodetector, then the joint detection probability is given by:
$$
P_{\text {joint }}={ }{i n}\left\langle\Psi\left|\left(\hat{a}{c}^{\dagger}+\hat{a}{d}^{\dagger}\right)\left(\hat{a}{c}+\hat{a}{d}\right)\right| \Psi\right\rangle{\text {in }}=|r+t|^{2}
$$
and the interference term is $2|r||t| \cos \left(\varphi_{r}-\varphi_{t}\right)=0$. The relative phase condition is arbitrarily chosen – without any physical mechanism being identified – in order to comply with the quantum interference postulate of adding the complex probability amplitudes for alternative quantum trajectories. If the BS is replaced with a symmetric optical waveguide $Y$ junction, then physically there would be no phase difference and the probability would exceed unity.

物理代写|光学作业代写OPTICS代考|The Hong-Ou-Mandel experiments

“Let us consider the quantum state $|\Psi\rangle$ of the photon pair emerging from the beam splitter (BS). With two photons impinging on the BS from opposite sides there are really only three possibilities for the light leaving BS: (a) one photon emerges from each of the outputs 1 and $2 ;$ (b) two photons emerge from output 1 and none emerges from output $2 ;$ (c) two photons emerge from output 2 and none emerges from output 1 . The quantum state of the beamsplitter output is actually a linear superposition of all three possibilities in the form
$$
\begin{aligned}
|\Psi\rangle=&\left(|R|^{2}-|T|^{2}\right)|1\rangle_{1}|1\rangle_{2}+\
&+\left.\sqrt{2} i R T\right|^{2}\left(|2\rangle_{1}|0\rangle_{2}+|0\rangle_{1}|2\rangle_{2}\right)
\end{aligned}
$$
where $R$ and $T$ are the complex beam-splitter reflectivity and transmissivity.”

The assumptions made in relation to an optical beam splitter – operating in the quantum regime – would have the total number of photons entering the beam splitter input ports equal the number of photons emerging from the two output ports, leading to a unitary transformation for the input-output relation [1] of the field operators and a $\pm \pi / 2$ phase difference between the coefficients $R$ and $T$.

However, the quantum Rayleigh conversion of photons presented in previous Chapters may give rise to additional output states, such as: $|0\rangle_{1}|0\rangle_{2},|1\rangle_{1}|0\rangle_{2}$, and $|0\rangle_{1}|1\rangle_{2}$ as photons are absorbed and spontaneously re-emitted, randomly, and, most likely, not in the direction of interest. The Hamiltonian of interaction between the electric dipoles and the optical field is [7]:
$\widehat{H}=\kappa\left(\hat{d}^{\dagger} \cdot \hat{a}+\hat{d} \cdot \hat{a}^{\dagger}\right)$
where $\hat{d}$ is the electric dipole operator raising the atomic electron from one level to the next, and $\hat{a}$ is the photon annihilation operator, with $\hat{a}^{\dagger}$ its conjugate operator, the photon creation operator. The optically linear susceptibility $\chi^{(1)}$ is included in the spatial coupling coefficient $\kappa$.

物理代写|光学作业代写OPTICS代考|THE ROLE OF THE RAYLEIGH QUANTUM SCATTERING

物理代写

物理代写|光学作业代写OPTICS代考|THE PURE QUANTUM STATE OF INDIVIDUAL MEASUREMENTS

在 HBT 测量的情况下,将单光子流发射到两个输入之一一种或者b无损立方棱镜分束器乙小号,如图 5.1 所示,从港口输出的歼灭算子C和d通常由下式给出[1]:
\hat{a}{c}=r \hat{a}{a} \quad \text { and } \quad \hat{a}{d}=t \hat{a}{a}

or
$\hat{a}{c}=t \hat{a}{b}$ and $\hat{a}{d}=r \hat{a}{b}$,
with the reflection and transmission coefficients $|r|^{2}=|t|^{2}=0.5$ and a relative phase of $\varphi_{r}-\varphi_{t}=\pm \pi / 2$. With an input state $|\Psi\rangle_{\text {in }}$, the ensemble probability $P$ of each HBT detector recording a single photon is [1]:
$$
\begin{aligned}
&|\Psi\rangle_{\text {in }}=|1\rangle_{a}|0\rangle_{b} \
&P={ }{i n}\left\langle\Psi\left|\hat{a}{j}^{\dagger} \hat{a}{j}\right| \Psi\right\rangle{\text {in }}=|r|^{2}=|t|^{2}=0.5
\end{aligned}
$$
where $j=c$ or $d$. If the two output states are combined to interfere at one photodetector, then the joint detection probability is given by:
$$
P_{\text {joint }}={ }{i n}\left\langle\Psi\left|\left(\hat{a}{c}^{\dagger}+\hat{a}{d}^{\dagger}\right)\left(\hat{a}{c}+\hat{a}{d}\right)\right| \Psi\right\rangle{\text {in }}=|r+t|^{2}
$$
and the interference term is $2|r||t| \cos \left(\varphi_{r}-\varphi_{t}\right)=0$.

干扰项为2|r||吨|某物⁡(披r−披吨)=0. 相对相位条件是任意选择的 – 没有识别任何物理机制 – 以符合为替代量子轨迹添加复概率幅度的量子干涉假设。如果用对称光波导代替 BS是结,那么物理上就不会有相位差,概率会超过一。

物理代写|光学作业代写OPTICS代考|THE HONG-OU-MANDEL EXPERIMENTS

“让我们考虑一下量子态|Ψ⟩从分束器中出现的光子对乙小号. 有两个光子从相对两侧撞击 BS,离开 BS 的光实际上只有三种可能性:一种每个输出 1 和2; b两个光子从输出 1 中出现,没有一个光子从输出中出现2; C两个光子从输出 2 中出现,而没有一个光子从输出 1 中出现。分束器输出的量子态实际上是所有三种可能性的线性叠加,形式为
|Ψ⟩=(|R|2−|吨|2)|1⟩1|1⟩2+ +2一世R吨|2(|2⟩1|0⟩2+|0⟩1|2⟩2)
在哪里R和吨是复杂的分束器反射率和透射率。”

与光学分束器相关的假设——在量子状态下运行——将使进入分束器输入端口的光子总数等于从两个输出端口出现的光子数量,从而导致输入的单一变换-输出关系1现场操作员和±圆周率/2系数之间的相位差R和吨.

然而,前面章节中介绍的光子的量子瑞利转换可能会产生额外的输出状态,例如:|0⟩1|0⟩2,|1⟩1|0⟩2, 和|0⟩1|1⟩2因为光子被随机地吸收并自发地重新发射,并且很可能不在感兴趣的方向上。电偶极子与光场相互作用的哈密顿量为7:
H^=ķ(d^†⋅一种^+d^⋅一种^†)
在哪里d^是将原子电子从一个水平提升到下一个水平的电偶极子算子,并且一种^是光子湮灭算子,其中一种^†它的共轭算子,光子产生算子。光学线性磁化率χ(1)包含在空间耦合系数中ķ.

物理代写|光学作业代写Optics代考

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电磁学代考

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光学代考

光学(Optics),是物理学的分支,主要是研究光的现象、性质与应用,包括光与物质之间的相互作用、光学仪器的制作。光学通常研究红外线、紫外线及可见光的物理行为。因为光是电磁波,其它形式的电磁辐射,例如X射线、微波、电磁辐射及无线电波等等也具有类似光的特性。

大多数常见的光学现象都可以用经典电动力学理论来说明。但是,通常这全套理论很难实际应用,必需先假定简单模型。几何光学的模型最为容易使用。

相对论代考

上至高压线,下至发电机,只要用到电的地方就有相对论效应存在!相对论是关于时空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立,相对论的提出给物理学带来了革命性的变化,被誉为现代物理性最伟大的基础理论。

流体力学代考

流体力学力学的一个分支。 主要研究在各种力的作用下流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体流体之间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。

随机过程代写

随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其取值随着偶然因素的影响而改变。 例如,某商店在从时间t0到时间tK这段时间内接待顾客的人数,就是依赖于时间t的一组随机变量,即随机过程

Matlab代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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