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47188-01 - Vorlesung mit Übungen: Quantum Optics: light-matter interactions (4 KP)
| Semester | Frühjahrsemester 2022 |
| Angebotsmuster | unregelmässig |
| Dozierende | Patrick Maletinsky (patrick.maletinsky@unibas.ch, BeurteilerIn) |
| Inhalt | Quantum control of matter with light and light with matter is at the heart of many spectacular advances in the field of quantum science and technology. Light-matter interactions play an essential role in a variety of systems such as ultracold atomic gases, trapped ions, NV centers in diamond, semiconductor quantum dots, optomechanical systems and, in the microwave domain, in superconducting devices. Experiments and theory are often closely connected in this field. This lecture gives an introduction to the physics of light-matter interactions and its applications in quantum technology. Topics to be discussed include: Two-level system interacting with light, Rabi oscillations, Ramsey spectroscopy, optical Bloch equations, mechanical effects of light, laser cooling and trapping, Jaynes-Cummings model, spontaneous emission, cavity quantum electrodynamics, optomechanics, three-level atoms interacting with light: EIT, coherent population trapping, quantum memories for single photons, quantum metrology. |
| Lernziele | The goal is to provide a solid background for research involving light-matter interactions in the fields of quantum optics, atomic physics and condensed-matter physics. |
| Literatur | Will be discussed in the lecture. |
| Bemerkungen | This is the second part of a two-semester course on quantum optics. The first part, offered in fall, focuses on quantum states of light. The second part, offered in spring, focuses on light-matter interactions. The two parts are designed such that they can also be taken independently or in reverse order. |
| Teilnahmevoraussetzungen | Basic knowledge of quantum mechanics, classical optics and atomic physics. |
| Unterrichtssprache | Englisch |
| Einsatz digitaler Medien | kein spezifischer Einsatz |
| HörerInnen willkommen |
| Intervall | Wochentag | Zeit | Raum |
|---|---|---|---|
| wöchentlich | Dienstag | 10.15-12.00 | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| wöchentlich | Donnerstag | 16.15-18.00 | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
Einzeltermine
| Datum | Zeit | Raum |
|---|---|---|
| Dienstag 22.02.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 24.02.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 01.03.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 03.03.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 08.03.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Fasnachtsferien |
| Donnerstag 10.03.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Fasnachtsferien |
| Dienstag 15.03.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 17.03.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 22.03.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 24.03.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 29.03.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 31.03.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 05.04.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 07.04.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 12.04.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 14.04.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Ostern |
| Dienstag 19.04.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 21.04.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 26.04.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 28.04.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 03.05.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 05.05.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 10.05.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 12.05.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 17.05.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 19.05.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Dienstag 24.05.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 26.05.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Auffahrt |
| Dienstag 31.05.2022 | 10.15-12.00 Uhr | Physik, Sitzungszimmer 1.09 |
| Donnerstag 02.06.2022 | 16.15-18.00 Uhr | Physik, Alter Hörsaal 2, 1.22 |
| Module |
Modul: Vertiefung Physik (Masterstudium: Nanowissenschaften) Modul: Vertiefungsfach (Masterstudium: Physik) |
| Prüfung | Lehrveranst.-begleitend |
| An-/Abmeldung zur Prüfung | Anm.: Belegen Lehrveranstaltung; Abm.: stornieren |
| Wiederholungsprüfung | keine Wiederholungsprüfung |
| Skala | 1-6 0,5 |
| Belegen bei Nichtbestehen | beliebig wiederholbar |
| Zuständige Fakultät | Philosophisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, studiendekanat-philnat@unibas.ch |
| Anbietende Organisationseinheit | Departement Physik |