COURSE GRADE:
50% Homework
50% In Class Presentation of Scientific Paper

FINAL EXAM SCHEDULE

SYLLABUS

Introduction
Field quantization
Coherent states
Emission and absorption of radiation by atoms
Quantum coherence functions
Beam splitters and interferometers
Nonclassical light
Dissipative interactions and decoherence
Optical test of quantum mechanics
Experiments in cavity QED and with trapped ions
Applications of entanglement: Heisenberg-limited interferometry and quantum information processing


HOMEWORK            ASSIGNED           DUE                                   SOLUTIONS                     HINTS
HW01                          WED 05 SEP         WED 12 SEP  
HW02                          WED 12 SEP          FRI 21 SEP                                     Chapter 2
HW03                           FRI 28 SEP           MON 08 OCT                                  HW03 Solutions
HW04                          FRI 19 OCT            FRI 26 OCT                                    HW04 Solutions                      3.11, 3.14
HW05                          MON 05 NOV         MON 12 NOV
HW06                          MON 19 NOV         FRI 07 DEC                                   Chapters 4,5,&6       

LECTURES

1.1–2.4        Introduction / E&M Field Quantization (The Photon: Lewis26)

2.5                Thermal Fields
2.6a              Notes on Geometric Series & Vacuum Fluctuations: The Lamb Shift
2.6b              Vacuum Flucuations: The Casimir Effect (Mathematics, Milonni92, Dowling89, Casimir48)
2.7                The Quantum Phase

3.1               Coherent States as Minimum Uncertainty States (MUS) of the Simple Harmonic Oscillator (SHO)
3.2                Displacement Operator for Coherent States
3.3                Time Evolution of Coherent States
3.4                Classical Currents Generate Quantum Coherent Photon States
3.5                More Fun With Coherent States
3.6                Everything You Ever Wanted to Know about Interference in Phase Space (Schleich01, Dowling91)
3.7                Phase-Space Probability Distributions
3.8                Characteristic Functions for PSPDs (Plots of Various Q and W Functions [PDF, PPT].)

4.1                Atom Field Interactions
4.2                Semiclassical: Quantum Atom & Weak Classical Field (Fermi's Golden Rule)
4.3                Quantum Atom & Weak Quantized Field (Einstein Rate Equations)
4.4                Semiclassical: Quantum Atom & Strong Classical Field (Rabi Oscillations)
4.5                Quantum Atom & Strong Quantized Field (Jaynes-Cummings Model)
4.6                Dressed Atom-Field States

5.1                Classical Optical Coherence Theory
5.2                Quantum Optical Coherence Theory
5.4                Higher-Order Coherence Functions

6.2                 Quantum Beam Splitter Theory
6.3                 Quantum Mach-Zehnder Interferometer Theory
6.4                 Interaction-Free Measurement
6.5                 Coherent-State Interferometry and the Shot-Noise Limit
6.6                 Fabry-Perot Interferometer (Wikipedia, Loudon04, Ley87)

7.1                 Quadrature Squeezing


GUEST LECTURES & SPECIAL EVENTS
MON 01 OCT            Gabriela Gonzalez (LSU)      "Quantum Noise in LIGO Lasers" [PDF, PPT]
WED 10 OCT            No Class
FRI 12 OCT              Fall Holiday
WED 21 NOV            No Class
FRI 23 NOV            Thanksgiving Holiday
FRI 07 DEC             Pizza Party at Rotollos (6PM)
MON 10 DEC           Begin Final Exam Presentations
FRI 14 DEC             End Final Exam Presentations