杰恩斯-卡明斯模型(Jaynes–Cummings model (JCM))是一个
量子光学的理论模型。 这是一个描述
双态系统和量化光腔(optical cavity)交互作用的模型,这种交互作用和光子的存在与否无关(在电磁辐射能造成光子自发性的
放射与
吸收)。它主要被运用在
原子物理学,量子光学,固态量子信息电路的理论与实验上。
量子光学(英语:Quantum optics)是
物理学一个1990年后成熟的新兴分支,为原子分子与光物理的一部分,和
冷原子物理紧密相连,和凝态物理、
粒子物理学、
宇宙学等成熟分支相比,特征在于精密的实验和精准的理论拥有紧密、具建设性的互动。 在1960年代因为汉伯里·布朗及特维斯效应刺激而发展出理论基础,讨论不同程度的相
量子相干性,如为零是典型的单光子源判准.主要研究
光子和
原子的
量子相互作用,研究工具为
激光及离子井。
在
量子力学里,双态系统是一种拥有两个互相独立的
量子态的量子系统。更正式地说,双态系统的
希尔伯特空间是二维的,
自由度是2。注意,这并不是指该系统只有两个量子态,因为根据量子力学公设
态叠加原理,系统可以处于这两个独立量子态的任意叠加态。
共振腔是指特定
波长的波在长度固定的腔体内
共振。在共振腔内的共振现象拥有较好的
振幅。因为腔体的两端是共振的节点,所以波共振时,腔体长度必须为半波长的整数倍。种类有环形共振腔、波动维电磁波的光学共振腔、微波共振腔等等。
光学共振腔是
激光组成的三元素之一,可以依照反射面的存在与否分为开腔与闭腔两种。共振腔的作用主要是用来让增益介质实现了布居数反转后,可以做为
光放大器(Gain amplifier),透过共振腔可收集放大后之讯号,形成一震荡器(oscillator)。
激光共振腔的种类主要分为三大类,第一种为平行平面腔由两个平行平面反射镜组成,光学上称为法布里-博罗光共振腔(Fabry–Perot resonator),简称为F - P腔,多用于固态激光系统。第二种为双凹腔由两个凹面反射镜组成,其中一种个特殊而常用的形式是共焦腔(confocal),由两个曲率半径相同的凹面反射镜组成,且两镜间距离等于曲率半径,两镜面与焦点重合,共焦腔衍射损耗小,调整容易。第三种为平凹腔由伊格平面反射镜和一个凹面反射镜组成,其中一种特殊而常用的形式是半共焦腔,相当于共焦腔的一半。