Quantenoptik

Die Quantenoptik ist eine Disziplin der Physik, welche die Quantenphänomene des Lichts ausnutzt und beschreibt.

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Da in der Quantenoptik die Wechselwirkung von Licht mit Materie auf atomarer Ebene beschrieben wird, kann das Licht meist nicht als elektromagnetische Welle aufgefasst werden. Es muss besonders berücksichtigt werden, dass Licht nur in unteilbaren, also gequantelten Energieportionen, den Photonen, absorbiert und emittiert werden kann. Oft kann aber dennoch das so genannte halbklassische Modell herangezogen werden, in dem die Atome quantenmechanisch, das Licht jedoch als elektromagnetische Welle beschrieben wird.

Experimente der Quantenoptik

Viele der Experimente in der Quantenoptik beschreiben Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie. Als nahezu ideale Lichtquelle für Experimente hat sich hierbei der Laser herausgestellt, da dieser äußerst monochromatisch und kohärent ist. Stichworte sind unter anderem:

• Laserkühlung von Atomen
• Bose-Einstein-Kondensat
• Interferenz eines einzelnen Photons mit sich selbst
• Schrödingers Katze
• EPR, das Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon
• GHZ (Greenberger-Horne-Zeilinger) - Zustände
• Bells Ungleichung
• Quantencomputer
• Quantenkryptografie