Софт для исследований по квантовой оптике

[limarodessa]

Спасибо

Так вот я по поводу Савельева - покажите мне хотя бы один учебник по квантовой оптике на русском, английском или любом другом языке где было бы изложено то что у Савельева в главе квантовая оптика, а именно - тепловое излучение

[Munin]

Ага, посмотрел.

Так вот, то, что написано у Савельева, на самом деле не называется квантовой оптикой. Там две главы:
Глава I. Тепловое излучение. (от закона Кирхгофа до формулы Планка)
Глава II. Фотоны. (тормозное излучение, фотоэффект, опыт Боте, эффект Комптона)

Первая глава - это термодинамика фотонного газа. К оптике не имеет вообще никакого отношения (ну, кроме закона Кирхгофа), изучается на серьёзном уровне в учебниках статфизики. От квантовости там используется статистика Бозе-Эйнштейна.
Вторая - это нечто, что я бы назвал "корпускулярной оптикой". От квантовости там не используется почти ничего.

По первой главе - рекомендую
Киттель. Статистическая термодинамика.
а для серьёзных читателей - можно сразу jump to ЛЛ-5.

По второй... Ландсберг. Вообще, это больше не самостоятельная часть оптики, а немножко корпускулярной механики световых частиц (см. СТО, например, ЛЛ-2), немножко квантовой механики атомов и электронов (см. ЛЛ-3), изредка квантовая механика фотонов (см. ФЛФ-8-9), и совсем изредка самые начала КЭД (см. конец Мессиа, и начало Фейнмана "КЭД").

С серьёзной квантовой электродинамикой - хотя бы квантовым полем вообще - и уж тем более с серьёзной квантовой оптикой - это не имеет ничего общего.

Теперь вопрос: откуда вы выудили словосочетание "сжатые состояния"? Потому что это на три-четыре этажа выше уровня Савельева, на которого вы ссылаетесь.

[limarodessa]

Munin в сообщении #1010976 писал(а):

Ага, посмотрел. Так вот, то, что написано у Савельева, на самом деле не называется квантовой оптикой.

Вот. И я это на определенном этапе тоже стал подозревать хотя мне на эту особенность у Савельева никто не указал. Это я к чему - я лично трёхтомники не пишу, то есть с меня и спрос меньше. А если уж такие люди как авторы трёхтомников могут в квантовую оптику мешать всё что ни попадя то не так уж велики мои огрехи замеченные Вами в Вашей первой реплике в данной теме - мои устремления свалить в квантовую оптику всё подряд. Но и в этом случае могу найти оправдание - монография (ну может не монография а - учебник) Липкин Г. (Harry J. Lipkin) Квантовая механика. (у меня 1977 год), издательство "Мир". Первая глава - "Поляризованный фотоны и квантовая теория". То есть - поляризация рассматривается не в рамках классической электродинамики, а - с присущим квантовой механике формализмом операторов и иже.

Но с Савельевым фишка ещё вот в чём - учебник Савельева являлся базовым для целого поколения ВСЕХ инженеров периода позднего СССР. И получается что колоссальное количество выпускников ВТУЗов (а технические ВУЗы составляли большую часть ВУЗов в СССР) считают что квантовая оптика это тепловое излучение

-- Пн май 04, 2015 09:05:38 --

Munin в сообщении #1010976 писал(а):

Теперь вопрос: откуда вы выудили словосочетание "сжатые состояния"? Потому что это на три-четыре этажа выше уровня Савельева, на которого вы ссылаетесь.

Помилуйте, а в чём Ваше замешательство ? Нет ну я конечно понимаю что Вы ко мне относитесь снисходительно, но стоит ли считать что я не знаком с основными положениями основных разделов физики ? Кстати то что я самостоятельно усомнился в правомерности изложенного у Савельева косвенно свидетельствует что кое-что я читал. Кстати вся литература которую Вы мне рекомендовали в теме (за исключением разве что 2-го тома "современной электродинамики") у меня была (правда не всю я открывал и не знал без Вашего указания в какой книге что искать). Я ведь не зря просил Вас назвать хоть один учебник на русском или английском по квантовой оптике с законами теплового излучения - у меня по квантовой оптике библиотека огромная и вся перелистанная. При этом с начала 90-х в учебниках по квантовой оптике стали появляться главы по сжатым состояниям. Так что этот раздел мне знаком

[Munin]

limarodessa в сообщении #1011073 писал(а):

Нет ну я конечно понимаю что Вы ко мне относитесь снисходительно

Пардон. Я не могу помнить про каждого собеседника, как к нему относиться, увы. Так что восстанавливаю по контексту разговора. Не будь этого чёртова Савельева, я бы этого не произнёс. Вы сами занизили планку.

Если у вас библиотека по квантовой оптике - зачем говорить про Савельева-то?

limarodessa в сообщении #1011073 писал(а):

А если уж такие люди как авторы трёхтомников могут в квантовую оптику мешать всё что ни попадя...

Знаете, мне кажется, дело в том, что на момент написания Савельева само название области "квантовая оптика" недостаточно ещё установилось. Сейчас-то ясно, что это не кусочек "общей физики", а целая специальность, заслуживающая изучения как минимум со 2 по 5 курс, но сложилось такое недавно.

limarodessa в сообщении #1011073 писал(а):

Но и в этом случае могу найти оправдание - монография (ну может не монография а - учебник) Липкин Г. (Harry J. Lipkin) Квантовая механика. (у меня 1977 год), издательство "Мир". Первая глава - "Поляризованный фотоны и квантовая теория". То есть - поляризация рассматривается не в рамках классической электродинамики, а - с присущим квантовой механике формализмом операторов и иже.

Это, конечно, можно делать. Но это ещё и не КЭД, всё-таки.

Я так понимаю, теории здесь такие:
1. КЭД - полный теоретический и математический аппарат для рассмотрения любых состояний поля. Матаппарат - КТП.
2. КМ фотонов - однофотонные состояния. Матаппарат - КМ и СТО.
3. Термодинамика фотонов - некогерентная смесь однофотонных состояний. Матаппарат - статфизика.
4. Классическая волновая оптика - квазиклассическое приближение для когерентного многофотонного состояния поля. Матаппарат - уравнения Максвелла и скалярное волновое уравнение.

2, 3 и 4 - это различные упрощения от 1, в разных пределах. Между собой не совместимы.

Можно упрощать и дальше, но это скучно. Например, отвлекаясь от квантовых аспектов, п. 2 можно упростить до классической релятивистской механики фотонов - механики частиц, движущихся со скоростью света. Из таких фотонов можно составить п. 3.

Интересней путь усложнения, по типу: 1-?-2. Здесь точных названий и хорошо оформленных теорий нет (это же всё приближения от КЭД!), но можно говорить о практической применимости таких промежуточных случаев:
1-?-2. Состояния малого числа $n$ фотонов, многофотонные состояния, явления, (квантовые) корреляции.
1-?-3. Сложная статфизика фотонов - (статистические) корреляции, нестационарные явления и кинетика.
1-?-4. Близкие к когерентным состояния поля, в том числе как раз сжатые состояния поля.

Кроме того, при взаимодействии света с веществом тоже применяется разный матаппарат - уже для описания вещества. Здесь может быть описание на уровне отдельных электронов (КЭД и КМ), атомов (КМ), кристаллов на квантовом уровне (вот здесь нелинейная оптика!), на статистическом уровне, на уровне классической сплошной среды, классических осцилляторов, макроскопических антенн - боюсь, я этого толком не перечислю.

limarodessa в сообщении #1011073 писал(а):

Но с Савельевым фишка ещё вот в чём - учебник Савельева являлся базовым для целого поколения ВСЕХ инженеров периода позднего СССР. И получается что колоссальное количество выпускников ВТУЗов (а технические ВУЗы составляли большую часть ВУЗов в СССР) считают что квантовая оптика это тепловое излучение :facepalm:

Ну да, но что тут поделать? И с другой стороны, какая нам разница? Физики знают, что такое квантовая оптика, и те, кто с ней соприкасаются по работе, - тоже.

-- 04.05.2015 14:48:05 --

И за софт. Тут расчётов и задач очень много разных, и я боюсь, никакая софтина их всех не покрывает. И уж тем более, обычно если какая софтина и есть, для профессиональных нужд, то её цель - это расчётные результаты, а не какая-то там анимация.

[one man]

limarodessa в сообщении #1010597 писал(а):

Доброго времени суток уважаемые посетители созданной мною темы

Мой вопрос:

в каком софте предпочтительнее осуществлять визуализацию, расчёт, анимацию электромагнитных волн оптического диапазона ? Интересует поляризация (в том числе круговая) и другие аспекты. Особенно интересуют расчёты и моделирование в квантовой оптике (в том числе - сжатые состояния света)

Если имеются математические модели, то, думаю, у Вас вряд ли большой выбор. Например, не справится Maple или MapleSim, то надежды мало, если только нет чего-то узко-узко специализированного. Maple настолько мощный пакет в плане аналитики и вычислений, что просто слов не подобрать. Анимация там тоже ваще.

[Munin]

Это комментарий на уровне "если не справится электрический компьютер, то вряд ли поможет что-то ещё".

[fedotv]

limarodessa в сообщении #1010597 писал(а):

Доброго времени суток уважаемые посетители созданной мною темы

Мой вопрос:

в каком софте предпочтительнее осуществлять визуализацию, расчёт, анимацию электромагнитных волн оптического диапазона ? Интересует поляризация (в том числе круговая) и другие аспекты. Особенно интересуют расчёты и моделирование в квантовой оптике (в том числе - сжатые состояния света)

Нужно уточнить, какой размерности объекты вы хотите моделировать визуально.Если они болше 3d, тогда начинаются искажения(проекции теряют данные).
Вероятно, можно придумать вид кодирования, например, цветом. Тогда каждому оттенку будет советствовать расчетное число проекции, но тут придется привыкать для декодирования в сознании человека(как в филме "Матрица" ). Вероятно в Maple можно так закодировать и покрутить объект.

[Munin]

fedotv в сообщении #1011198 писал(а):

Нужно уточнить, какой размерности объекты вы хотите моделировать визуально.

Если квантовое поле, то оно бесконечномерное :-)

[fedotv]

Подскажите, есть ли справочник, где физические частицы описаны через Эрмитовские многочлены(где уже сдели переход от Лагерровских)

[Munin]

Конкретные многочлены зависят не от частиц и не от конкретного справочника, а от конкретной задачи. В водородоподобном атоме используются полиномы Лагерра. В гармоническом осцилляторе (одномерном) - полиномы Эрмита. В трёхмерной сферически-симметричной задаче - полиномы Лежандра.

[fedotv]

А где можно посмотреть на Эрмите, любую частицу(лучше электрон). Дайте ссылку.

[Munin]

Что значит "посмотреть на Эрмите"? У меня ощущение, что вы понятия не имеете, какую роль в квантовой механике играют роль полиномы Эрмита и спецфункции.
Увидеть полиномы Эрмита вы можете в ЛЛ-3 § 23, в Мессиа гл. XII.

[fedotv]

Вероятно, там очень сложно, я хотел по простому по Г. БЕЙТМЕН и А. ЭРДЕЙИ
Могут быть разные весовые функции мне нужно на Эрмитовском основании.
Есть переходы от любых многочленов , к любым.

P.S.Что понимают под полиномами физики - это для меня тайна.

[Munin]

Чем дальше, тем меньше я понимаю, чего вы хотите.

Пожалуйста, изложите вашу просьбу с нуля, подробно, и без каких-либо умолчаний.

[Xey]

Я как-то давно скачал программу рассчета оптических систем Oslo, но ни разу не открывал. Сейчас посмотрел в поиске , такая существует , вот здесь
http://www.optdesign.narod.ru/programs.htm
Но скорее всего универсального средства нет, видимо эти программы для конкретных инженерных расчетов, вряд ли они годятся для расчета волны в лазерном резонаторе, в метаматериале или в микроструктури́рованном опти́ческом волокне.