Владимир Емельянов — новинки

Книга представляет собой краткое введение в квантовую информатику для читателей, не изучавших предварительно квантовую механику. В первой части книги проводится изложение основ волновой квантовой механики и ее приложений к описанию энергетических спектров электронов в атомах, полупроводниках и низкоразмерных наноструктурах. Она завершается рассмотрением полупроводниковых транзисторов (битов) в классических компьютерах. Во второй части производится переход к матричному представлению квантовой механики. Рассмотрены спин и двухуровневые атомы, реализующие квантовые биты (кубиты). Рассмотрены два режима функционирования двухуровневых атомов, взаимодействующих с электромагнитным полем: режим вынужденного излучения в лазерах и нестационарные когерентные атомные процессы. Проведена аналогия второго режима с режимом функционирования кубитов при квантовых вычислениях. Рассмотрены квантовые логические операторы, квантовые схемы, простейшие квантовые коммуникационные протоколы и квантовые алгоритмы, демонстрирующие экспоненциально большие ресурсы квантовых вычислений. Дан обзор современного состояния проблемы физической реализации квантового компьютера с использованием в качестве кубитов спинов, атомов, фотонов, а также макроскопических квантовых сверхпроводников.

Книга может служить пособием для студентов физико-математических специальностей, а также представлять интерес для широкого круга читателей, интересующихся современными проблемами физики.

Рассмотрены кооперативные эффекты в системах атомов и молекул, взаимодействующих через поле излучения. Основное внимание уделено теории коллективного спонтанного излучения (сверхизлучения) и его экспериментальным исследованиям. Явления сверхизлучения, безрезонаторной бистабильности и другие светоиндуцированные фазовые переходы представлены с двух точек зрения - традиционной квантовой оптики и теории критических явлений. Обсуждаются экспериментальные аспекты и возможное влияние этих переходов на работу приборов квантовой электроники.

Для физиков - теоретиков и экспериментаторов, а также аспирантов и студентов, интересующихся квантовой электроникой и проблемой кооперативных явлений в оптике.